DE951437C

DE951437C - Process for the production of building elements from raw peat

Info

Publication number: DE951437C
Application number: DES21906A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Von Metzen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-02-17
Filing date: 1951-02-17
Publication date: 1956-10-25

Description

Verfahren zur Herstellung von Bauelementen aus Rohtorf Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bauelementen aus Rohtorf.Process for the production of building elements from raw peat The invention relates to a method for the production of building elements from raw peat.

Die Herstellung von Bauelementen unter Verwendung von Torf ist bekannt. Die meisten derartigen Verfahren verwenden den Torf in getrocknetem Zustande, z. B. als Torffaser, Torfstaub, Weißtorf, Torfmull u. ä., um daraus vorwiegend Isolierplatten, Leichtbausteine u. ä. herzustellen. The manufacture of building elements using peat is known. Most of such methods use the peat in a dried state, e.g. B. as peat fiber, peat dust, white peat, peat litter and the like, mainly to make insulating panels, To produce lightweight building blocks and the like.

Da der Torf durch die Trocknung seine kolloidalen Eigenseliaften, so z. B. seine natürliche Kontraktionisfäbig,tkeitt, und dìamilt seine innere Binduntgs kraft verliert, müssen bei diesem Verfahren nachträglich künstliche Bindemittel zugefügt werden, um die in sich zusammenhanglos gewordene und lockere Masse zusammenzuhalten. Hierbei muß häufig mit hohem Druck und hohen Temperaturen gearbeitet werden. Zum Teil werden auch Härtungsmittel zugesetzt, da das Material durch die vorausgegangene Behandlung spezifisch leicht, meist sehr porös, weich und leieht zerbrechlich ist.Since the peat loses its colloidal properties through drying, so z. B. its natural contractionisfäbig, tkeitt, and diminishes its inner binduntgs loses strength, artificial binders have to be used in this process be added to hold together the loose mass that has become incoherent. It is often necessary to work with high pressure and high temperatures. To the Partly hardeners are also added, as the material through the preceding Treatment is specifically light, usually very porous, soft and slightly fragile.

Es liegen auch einige Versuche vor, den nassen Rohtorf unmittelbar zur Herstellung von Bauelementen zu verwenden. Die Schwierigkeiten dieser Verfahren liegen einmal in der technisch und fabrikationsmäßig schwer durchführbaren und unrationellen Entwässerung des etwa goO/ol Wasser enthaltenden Rohtorfes, ferner darin, daß die beispielsweise aus Specktorf hergestellten Platten während oder nach der Fertigung zum Werfen und Reißen neigen. Brauchbare Baustoffe konnten bisher aus nassem Rohtorf nur hergestellt werden, wenn dabei der prozentuale Anteil des (an sich billigen) Rohtorfes niedrig war. Bei den meisten dieser Verfahren stellen die zugesetzten Binde- und Härtungsmittel den Hauptanteil der zu verarbeiltenden, Masse, was den Hersltellunigspreis erheblich verteuert. Es kann also in diesen Fällen somit nicht mehr von Torfplatten im eigentlichen Sinne gesprochen werden, da die Rohtorfbeimengung anteilmäßig sehr gering ist und mehr den Zweck einer Streckung oder Anfeuchtung hat. Auf die Ausnutzung der natürlichen Kontraktionsfähigkeit, der Viskosität und der kolloidalen Bindekraft des Rohtorfes wurde kein Wert gelegt, sondern dieser im Gegenteil meist zerstört, aus welchem Grunde dann die nachträgliche Zuführung künstlicher Bindemittel erforderlich ist. There have also been some attempts to treat the wet raw peat directly to use for the production of components. The difficulties of this procedure are on the one hand in the technically and manufacturing-wise difficult to implement and inrational Dewatering of about goO / ol water containing raw peat, also in that the For example, panels made from bacon peat during or after production tend to throw and tear. So far, usable building materials could be made from wet raw peat can only be produced if the percentage of the (inherently cheap) Raw peat was low. In most of these procedures, the added Connective and hardening agents the main part of the to be processed, Mass, which makes the Hersltellunigpreis considerably more expensive. So it can in these cases thus no longer can be spoken of peat slabs in the real sense, since the Raw peat admixture is proportionally very low and more the purpose of an extension or has moistening. On the use of the natural ability to contract, the viscosity and the colloidal binding power of the raw peat were not valued, On the contrary, it is mostly destroyed, for what reason then the subsequent one Feeding artificial binders is required.

Als Zusätze zum Binden und Härten werden die verschiedensten Stoffe verwandt, z. B. Zement, Bran,ntkalk, Gips, Wasserglas Harze, Pech, Sulfate, Chloride, Magnesiumchloridlaugen, Aluminiumsalze u. a. Bei den bisher bekannten Verfahren sind derartige Zusätze nötig, da die kolloidalen Eigenschaften des Torfes dabei weitgehend verändert oder zerstört waren oder werden, z. B. durch vorhfierifge Trocknung, Aus frieren oder durch- Anwendung von Jiohem Druck bis zu 300 atü, durch Erhitzung bis zu 2000 C und andere Maßnaihmen. Die Faser wird dabei teiles erhiallten, teils zerstört. Various substances are used as additives for binding and hardening related, e.g. B. cement, bran, lime, gypsum, water glass resins, pitch, sulfates, chlorides, Magnesium chloride liquors, aluminum salts and others. With the previously known methods Such additives are necessary because of the colloidal properties of the peat were or will be largely changed or destroyed, e.g. B. by preliminary drying, From freezing or by applying Jiohem pressure up to 300 atmospheres, by heating up to 2000 C and other measures. The fiber is partly preserved destroyed.

Wesentlich für die oben geschilderten Verfahren ist der relativ hohe Gestehungspreis, der einerseits durch den hohen Anteil der notwendigen Binde-und Härtungsmittel, andererseits durch die teuere und schwierige Entwässerung und Trocknung des Torfes bedingt ist. The relatively high one is essential for the processes outlined above Cost price, on the one hand by the high proportion of the necessary binding and Hardening agent, on the other hand, due to expensive and difficult dehydration and drying of the peat.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die vorerwähnten Mängel der bekannten Verfahren Nach der Erfindung wird zur Herstellung von Bauelementen aus Rohtorf der zerkleinerte Rohtorf durch Zusatz alkalischer Mittel auf einen p-Wert von 7,6 bis 8,4 gebracht, die Rohtorfmasse auf 70 bis 8oi/o Wassergehalt abgepreßt und vor oder nach der Abpress.ung die Masse mit pull!verförmiigen an organischen Füllstoffen gleichmäßig gemischt, worauf durch Pressen der Masse Bauelemente geformt und an der Luft getrocknet werden. The present invention overcomes the aforementioned shortcomings of the known ones Process according to the invention for the production of construction elements from raw peat crushed raw peat by adding alkaline agents to a p-value of 7.6 to 8.4 brought the raw peat mass to 70 to 8oi / o water content pressed and before or After pressing, shape the mass with organic fillers evenly mixed, whereupon components are formed and attached by pressing the mass be air dried.

Dieses neue Verfahren gestattet die Herstellung von billigen, sehr harten und festen Bauelementen aus Rohtorf, die in ihren Eigenschaften dem Steinholz verwandt sind. This new process allows the production of cheap, very hard and solid construction elements made from raw peat, which in their properties are the same as those of stone wood are related.

Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren geht das neue Verfahren nach der Erfindung von dem Prinzip aus, die kolloidalen Eigenschaften des Torfes weitgehend zu erhalten - insbesondere die natürliche Kontraktionsfähigkeit und die dadurch bedingte innere Bindekraft - und diese auszunutzen, durch eine natürliche Verdichtung ein in sich haltbares Material zu schaffen, das zur Erreichung der inneren Festigkeit weder Binde- und Härtuinìirsmi'ttlel noch hohen Druck und Temperatur benötigt. Der prozentuale Anteil des an sich billigen Rohtorfes beträgt hier etwa go bis 95 O/a im Gegensatz zu den oben beschriebenen anderen wesentlich teureren Verfahren. Bei dem neuen Verfahren bezwecken die Zusätze eine Alkalisierung der Masse, sowie die Schaffung einer Gittersftuktur (feinste anorganische Füllstoffe), um die sich die aus eigener Kraft natürlich kontrahierenden Torfteilchen legen und dadurch plane Oberflächen schaffen. Das sogenannte Gitter bindet und härtet selbst nicht, wie etwa Zement, Gips, Branntkalk und ähnliche Zusätze der bisher bekannten Verfahren. In contrast to the known method, the new method follows the invention based on the principle that the colloidal properties of peat largely to maintain - in particular the natural ability to contract and that resulting from it conditional inner cohesion - and to use this through a natural compression To create an inherently durable material that helps to achieve internal strength Neither binding and hardening materials nor high pressure and temperature are required. Of the The percentage of raw peat, which is cheap per se, is about up to 95 o / a in contrast to the other much more expensive processes described above. at the purpose of the new process, the additives an alkalization of the mass, as well as the Creation of a grid structure (the finest inorganic fillers) around which the Lay naturally contracting peat particles on their own and thereby plan Create surfaces. The so-called lattice does not bind and harden itself, like such as cement, gypsum, quicklime and similar additives to the previously known processes.

Die. Bindung und der für das neue Material typische hohe Härtegrad resultieren allein aus den für diese Zwecke erhaltenen und ausgenutzten kolloidalen Kräften des Rohtorfes, zumal dessen prozentualer Anteil an der Masse weit über dem anderer Verfahren liegt. Die zu einer dichten, festen und harten Masse kontrahierenden Rohtorfkolloide umschließen das proportional mitkontrahierende Gitter und richten sich während der Trocknung und Schrumpfung gewissermaßen an ihm aus, so daß hierdurch plane Oberflächen entstehen. Infolge der bereits erwähnten Alkalisierung und dadurch erzielten Ausflockung trocknet das Material mit großer Regelmäßigkeit von innen heraus ab, ohne daß es zu der bekannten Bildung eines nassen Kernes unter einer hermetisch abschließenden, bereits fertiggetrockneten Oberfläche kommt. Hierdurch wird die Gefahr der Rißbildung vermieden.The. Bond and the high degree of hardness typical of the new material result solely from the colloidal obtained and used for these purposes Forces of raw peat, especially since its percentage of the mass is far above other procedure lies. Those contracting into a dense, firm, and hard mass Raw peat colloids surround the proportionally co-contracting grid and straighten it during the drying and shrinking process to a certain extent on him, so that as a result flat surfaces are created. As a result of the already mentioned alkalization and thereby The resulting flocculation dries the material with great regularity from the inside without causing the known formation of a wet core under a hermetically sealed, already completely dried surface comes. Through this the risk of cracking is avoided.

Infolge der Alkalisierung auf pH 7,6 bis 8,4 läßt sich die ausgeflockte Rohmasse leicht entwässern. As a result of the alkalization to pH 7.6 to 8.4, the flocculated Slightly drain the raw material.

Der hierzu nötige Preßdruck ist im Vergleich zu anderen torfverarbeitenden Verfahren äußerst niedrig und liegt bei 2 bis 3 atü. Der Wassergehalt des entwässerten Gutes soll 8o0/o nicht übersteigen, da die Masse dann zu weich ist und deren Verarbeitung sehr erschwert wird. Der Wassergehalt soll aber auch nicht etwa 70°/o unterschreiten, um dadurch die obenerwähnte für das Verfahren charakteristische natürliche Kontraktionsfähigkeit, Viskosität und innere Bindekraft des alkalisierten Rohtorfes zu erhalten; denn diese gehen bei einem Wassergehalt von etwa 60 bis 630/a verloren. Die angegebenen Zahlenbereiche sind für das Verfahren spezifisch. Zu beachten ist, daß die innere Bindekraft des Rohtorfes ohne Zusätze schon bei weniger als 83 0/0 Wassergehalt verloren geht. Bei 830/a Wassergehalt ist jedoch die Masse für die Verarbeitung viel zu weich und kann nicht abgepreßt werden. Bei Zusatz der pulverförmigen Füllstoffe (zweckmäßig Steinmehl) ist jedoch die innere Bindekraft noch bei einem Wassergehalt von 700/( vorhanden, d. h., die Masse ist dann plastilinartig und kann gut verarbeitet bzw. abgepreßt werden.The pressure required for this is compared to other peat processing companies Procedure extremely low and is 2 to 3 atmospheres. The water content of the drained Good things should not exceed 8o0 / o, since the mass is then too soft and its processing becomes very difficult. However, the water content should not be less than about 70%, in order to achieve the abovementioned natural contractility characteristic of the process, To maintain the viscosity and internal cohesiveness of the alkalized raw peat; because this are lost with a water content of about 60 to 630 / a. The specified number ranges are specific to the procedure. It should be noted that the internal binding force of the Raw peat without additives is lost with less than 83% water content. With a water content of 830 / a, however, the mass is far too soft and cannot be squeezed. When adding the powdery fillers (expedient Stone dust), however, the internal binding force is still at a water content of 700 / ( present, d. That is, the mass is then plasticine-like and can be easily processed or be pressed off.

Die optimalen Werte sind jeweils aus der Praxis je nach Moorart und -zusammensetzung zu ermitteln. Praktisch werden etwa 50°/o des im Rohtorf vorhandenen physikalisch und kolloidchemisch gebundenen Wassers und mehr entfernt, und es wird eine plastische Masse gewonnen, die sich fabrikationsmäßig ohne Schwierigkeiten und vorteilhaft verarbeiten läßt. Während des nachfolgenden Trocknungsprozesses kontrahiert und bindet der Torf ohne Zusatz besonderer Bindemittel aus eigener Kraft, und es entsteht eine harte und widerstandsfähige, riß frei steinholzartige Masse, deren Oberflächen plan sind und weder zum Werfen noch zum Reißen neigen. Das gewonnene Material läßt sich vielseitig bearbeiten, wie sägen, schleifen, hobeln, nageln, polieren usw. Das Material wirkt wärmeisolierend, schalldämmend und ist staubfrei. The optimal values are based on practice depending on the type of moor and -composition to determine. In practice it is about 50 per cent of that present in raw peat physically and colloid chemically bound water and more is removed, and it becomes a plastic mass obtained, which can be manufactured without any difficulties and can be processed advantageously. During the subsequent drying process the peat contracts and binds on its own without the addition of special binders, and the result is a hard and resistant, crack-free stone-wood-like mass, the surfaces of which are flat and do not tend to throw or tear. The won Material leaves work in a variety of ways, such as sawing, grinding, planing, nailing, polishing, etc. The material has a heat-insulating and sound-absorbing effect and is dust-free.

Es läßt sich ferner im ganzen wie an der Oberfläche färben, imprägnieren, wachsen, lackieren usw. und kann demzufolge zu haltbaren und vor allem billigen Fußbodenplatten und Wandbelägen, Kunststeinen u. ä. verarbeitet werden. Die Oberflächenfärbung läßt sich nach entsprechender Grundierung in bekannter Weise herstellen.It can also be dyed, impregnated, as a whole as on the surface, wax, varnish, etc. and can therefore be durable and, above all, cheap Floor panels and wall coverings, artificial stones and the like are processed. The surface coloring can be produced in a known manner after appropriate priming.

Die Prüfung der nach dem neuen Verfahren hergestellten Bauelemente hat folgende Werte ergeben: Druckfestigkeit etwa 250 kg/cm2, eine Brinellhärte von 6,7 kg/mm2, eine Verschleißfestigkeit (Abnutzbarkeit durch Schleifen) von 4,4 cm3/50 cm2 und ein spezifisches Gewicht von I,3 bis I,8. The testing of the components manufactured according to the new process has resulted in the following values: compressive strength about 250 kg / cm2, a Brinell hardness of 6.7 kg / mm2, a wear resistance (wear resistance due to grinding) of 4.4 cm3 / 50 cm2 and a specific weight from 1.3 to 1.8.

Ausführungsbeispiel Vor Anwendung des Verfahrens ist eine genaue Kenntnis der einzelnen Specktorfschichten des betreffenden Moores nötig (Alter, Beschaffenheit, Fasergehalt, Reaktionsvermögen usw.). Die Alkalisierung auf den günstigen pE-Bereich von 7,6 bis 8,4 erfolgt am zweckmäßigsten mit Hydroxyden und/oder Carbonaten der Alkali- und/oder Erdalkaligruppe. Ferner können zusätzlich verwendet werden Je203, Fell2, Fe 504 u. a. Die optimale Dosierung und Mischung ist bei jedem Torfvorkommen zweckmäßig vorher im Kleinversuch zu ermitteln. Jedoch soll sie 5 O/o insgesamt nicht überschreiten. Je nach den Eigenschaften des betreffenden Moores werden dann vor oder nach der Abpressung des Wassers weitere 5 0/o Steinmehl für die natürlich und aus eigener Kraft kontrahierenden Rohtorfteilchen zugesetzt. Der horizontale oder vertikale Abbau der auszuwertenden Specktorfschichten sowie die optimale Dosierung sind laufend zu kontrollieren. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß das neue Verfahren weitgehend gegen unvermeidliche Arbeitsfehler gepuffert ist, die sich sonst aus dem Großabbau meist ergeben. Embodiment Before applying the method, a precise Knowledge of the individual layers of bog peat required in the bog concerned (age, Texture, fiber content, reactivity, etc.). The alkalization on the A favorable pE range of 7.6 to 8.4 is most expediently carried out with hydroxides and / or Carbonates of the alkali and / or alkaline earth group. Can also be used in addition are Je203, Fell2, Fe 504 and others. The optimal dosage and mixture is for everyone It is advisable to determine the occurrence of peat beforehand in a small-scale experiment. However, she should 5 Do not exceed O / o in total. Depending on the characteristics of the bog in question are then before or after the squeezing of the water another 5 0 / o stone meal for The raw peat particles, which contract naturally and under their own power, are added. Of the horizontal or vertical degradation of the peat layers to be evaluated as well as the the optimal dosage must be checked continuously. It should be noted, however, that the new procedure is largely buffered against unavoidable work errors, which usually result from large-scale mining.

Der technische Arbeitsgang des Verfahrens im großen ist folgender: Der im Stich abgebaute zerkleinerte Rohtorf wird mit den Zusätzen auf p11 7,6 bis 8,4 alkalisiert. Nach Passieren einer Mischschnecke gelangt er in eine Entwässerungspresse und wird in einem Arbeitsgang von etwa 2 Minuten auf einen Wassergehallt. von etwa 70 hijs. 80°/o abgepreßt. Der abgepreßte Kuchen wird dann zerkleinert und mit 5 O/o Steinmehl versetzt. Dieser Zug satz kann gegebenenfalls auch schon vor der Abpressung erfolgen. Die zerkleinerte plastische Masse wird dann im Strang geformt. Die Breite und Dicke des bandförmigen Stranges richtet sich nach dien Maßen der jeweils herzusttellenr den Platten. Der entsprechende Schrumpfungskoeffizient ist jeweils nach Art und Zusammensetzung des abzubauenden Moores vorher zu ermitteln. Die Platten oder Kunststeine werden dann an der Luft getrocknet und anschließend gelagert. The technical operation of the process in general is as follows: The crushed raw peat mined in the stitch becomes 7.6 to p11 with the additives 8.4 alkalized. After passing through a mixing screw, it enters a dewatering press and is reverberated on a water in an operation of about 2 minutes. about 70 hijs. 80 per cent pressed off. The pressed cake is then crushed and 5 O / o stone flour added. This train set can possibly even before the pressing take place. The crushed plastic mass is then formed into a strand. The width and thickness of the ribbon-shaped strand depends on the dimensions of the respective manufacture the plates. The corresponding shrinkage coefficient depends on the type and To determine the composition of the bog to be extracted beforehand. The slabs or artificial stones are then air-dried and then stored.

Der Trocknungsvorgang muß Schritt halten mit dem natürlichen Kontraktionsvorgang. In der Praxis dauert dieser Vorgang beim Trocknen an der Luft je nach Stärke der Platten im allgemeinen I bis 2 Wochen. Nach der Lagerung sind die Platten oder Steine in ihren Maßen und Gewichten konstant, was durch Stichproben zu kontrollieren ist. Die Stücke werden dann an Flächen und Kanten geschliffen und können je nach Wunsch und Bestellung an der Oberfläche gefärbt, lackiert und glasiert werden, wobei sämtliche Farbtöne eingestellt werden können. Werden, wie z. B. bei Fußbodenbelag, durchgefärbte Platten gewünscht, so ist der entsprechende Farbzusatz in Form billiger Erdfarben u. ä. gleichzeitig mit den alkalisierenden Mitteln zu geben. Ein Farbverlust während des Fabrikationsprozesses tritt bei dem Verfahren nicht ein.The drying process must keep pace with the natural contraction process. In practice, this process takes time when drying in the air, depending on the strength of the Plates generally 1 to 2 weeks. After storage are the plates or stones constant in their dimensions and weights, which can be checked by means of random samples. The pieces are then sanded on the surfaces and edges and can be used as desired and ordering the surface to be colored, varnished and glazed, all of which Color tones can be adjusted. Will, such as B. for flooring, solid-colored If you want panels, the appropriate color addition is in the form of cheap earth colors etc. to be given at the same time as the alkalizing agents. Loss of color during of the manufacturing process does not occur in the method.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Process for the production of structural elements from raw peat, characterized in that the comminuted raw peat by addition alkalizing agents brought to a pE value of 7.6 to 8.4, the raw peat mass pressed to a water content of 70 to 800 / a and before or after pressing the mass is mixed evenly with powdered inorganic fillers, followed by Pressing the mass components are formed and these are air-dried.

2. The method according to claim I, characterized in that alkalizing Medium up to 50/0, as well as inorganic fillers up to 5% of the raw peat mass can be added.

3. The method according to claim I and 2, characterized in that as Stone meal filler is added.

4. The method according to claim I and 2 thereby. known that earth colors are added to the raw peat mass to be processed.