FI57096C - Byggnadsskiva av traesten och dess framstaellningsfoerfarande - Google Patents

Description

RäFl [B] (11)KU^UTUSJULKAISU - - n Q

l J ' ' UTLAGGNINOSSKMFT 5 7096 C Patentti myönnetty 10 G6 1930 ' ' Patent ceddelat 'SS^V ^ (51) Ky.lk.*/lnt.CI.* C 04 B 17/04- ¢04 B 31/00 SUOMI —FINLAND (21) Pttenttltakemu· — PttmtmWciiinf 18U3/71 (22) H*k*mlip«v» — AMMcnlnfriag 30.06.T1 ' ^^ (13) Aikuptlvi—Glltighttadtf 30.06.71 (41) Tullut |ulklMkil — BlIvK offuntHg 1T * 01. J2

HtmtU- J. nklmrlfullltu. jt «***—»».-

Patent- och regleterttyralMn An*ök»n uttagd odi utl^krtfun publkwntd 29.O2.0O

(32)(33)(31) Pyydetty etuoikeu·—Begird priori t*t l6.07-70

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2035265-2-45 (71) Joachim Otto zur Verth, Bramfelder Chaussee 86, 2000 Hamburg 71,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Franz Prymelski, Hamburg, Joachim Otto zur Verth, Hamburg, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken TysklandfDE) (74) Berggren Oy Ab (54) Puukivi-rakennuslevy ja sen valmistusmenetelmä - Byggnadsskiva av trästen och dess framställningsförfarande

Keksintö kohdistuu itsensä kannattavaan, ruuvattavaan, palon-kestävään puukiviseen rakennuslevyyn, joka on mittansa pitävä ja joka soveltuu nimenomaan väliseiniksi ja verhoilutarkoituksiin.

Ennestään tunnetaan lukuisia puukivilevyjen valmistusmenetelmiä, joissa poltetun magnesiitin ja orgaanisten ja/tai epäorgaanisten täyteaineiden ja magnesiumkloridin vesiliuoksen annetaan muotoutua ja kovettua. Riittävän sidoksen saavuttamiseksi täytyy painosuhteen tällöin olla MgOtMgCl 2-4:1. Tällöin saatetaan lisänä käyttää orgaanisia täyteaineita, kuten kivijauhetta, piimaata, talkkia jne. Olennaisesti vain puutäyteaineita sisältävien puukivilevyjen valmistamiseen on tähänastisten menetelmien mukaan sekoitettu kuiviltaan 6 tilavuusosaa magnesiittia 12-20 tilavuusosaan lastuaineksia, sitten sekoitettu 4-6 tilavuusosaa magnesiumkloridin vesiliuosta 18-23° b£, näin saatu massa on muotoiltu ja tiivistetty puristamalla. Tällä tavoin valmistetut kivipuulevyt eivät ole kuitenkaan kylliksi mittansa pitäviä ja niissä ilmenee usein vasta pitkän ajan kuluttua siirroksia ja kutistumia, jotka tekevät ne rakennustarkoituksiin soveltumattomiksi. Tämän epäkohdan välttämiseksi on ehdotettu erilaisia muunnettuja menetelmiä; ne eivät ole kuitenkaan käytännössä saavuttaneet mitään ehdotonta menestystä.

J

2 57096

Niinpä saksalaisesta patentista n:o 808 570 tunnetaan kivipuu-levyjen valmistusmenetelmä, jossa magnesiitin ja täyteaineiden seokseen sekoitetaan vain niin vähän sekoitusnestettä, että massa on ennen puristusta vielä ei koossa pysyvää ja jauhemaista eikä siitä puristuksen aikana lähde lainkaan tai lähtee aivan vähän sekoitus-nestettä. Tämän menetelmän mukaan käytetään sekoitusnesteenä magne-siumkloridin (tiheys 1,26-1,34, mikä vastaa 30° Βέ ja siitä yli) ja/tai magnesiumsulfaatin (tiheys 1,20-1,26) korkea-asteisia liuoksia magnesiitin sekoitussuhteen täyteaineeseen ollessa 3-4:1. Näin saatu massa puristetaan puristimessa 20-40 kg/cm^ paineessa sekä kuumennetaan paineessa sakoitusnesteen kiehumispisteeseen saakka. Tämä menetelmä on kuitenkin erittäin kallis ja sen tuloksena saadaan kivipuulevyjä, joiden tiheys on korkea ja jotka eivät ole itsensä kannattavia eivätkä ruuvattavia.

. Saksalaisesta patentista n:o 1 160 350 tunnetaan edelleen kivipuulevyjen valmistusmenetelmä, jossa magnesiitti sekoitetaan suunnilleen samansuuruiseen tilavuusmäärään konsentroitua magnesium-kloridiliuosta (32° Be), sen jälkeen sekoitetaan ensin vedellä kyllästettyjä sahajauhoja, massa muotoillaan sekä varastoidaan kovet-tamisen ja muoteista poistamisen jälkeen kuivamaan. Tämäkin työtapa on käyttökelpoinen ainoastaan sellaisten kivipuulevyjen valmistuksessa,joissa on vähäinen täyteaineen pitoisuus ja vastaavasti korkea tiheys; lisäksi sa vaatii suurin piirtein kuukauden valmistumis-a j an.

US-patentista 3 245 868 tunnetaan magnesiasementillä sidotut puulastulevyt, jotka 100 paino-osaa kuivia puutäyteaineita kohti sisältävät 10-25 paino-osaa MgO ja MgC12 moolisuhteessa 4:1-7:1 sideaineena. Tämä vastaa painosuhdetta MgO:puulastut, joka on 1:5,3-1:15,8. Tällainen kevyt rakennuslevy ei ole itsekantava tai ruuvattava eikä se myöskään ole palonkestävä DIN-normin 4102 mukaan.

US-patentissa 3 319 442 on esitetty magnesiasementtisideai-neella sidotut puulastulevyt, jotka sisältävät vesiliukoista poly-elektrolyyttiä. Levyt sisältävät 100 paino-osaa puulastuja kohti vain 15 paino-osaa sideainetta, ja sideaineeseen sisältyvät MgCl-määrä vastaa painosuhdetta MgO-puulastut, joka on 1:7-1:10. Nämä tunnetut levyt eivät ole ruuvattavia eivätkä palonkestäviä DIN-normin 4102 mukaisesti.

US-patentissa 2 944 291 on esitetty menetelmä huokoisten pienen tiheyden omaavien levujen valmistamiseksi kuituaineesta, kuten 3 57096 puuvillasta, ja magnesiasementistä. Esitetyllä menetelmällä ei voida valmistaa itsekantavia, ruuvattavia ja palonkestäviä rakennuslevyjä.

Erilaisiin rakennustarkoituksiin, eritoten laivanrakennuksen piirissä, tarvitaan kipeästi rakennuslevyjä, jotka ovat mittansa pitäviä ja jotka ovat toisaalta - kuten puukin - ruuvattavia ja naulattavia, toisaalta palonkestäviä (DIN 4102).

Keksinnön tehtävänä on tuottaa parannettuja kivipuisia rakennuslevyjä, joissa vältytään tähänastisilta haitoilta, ja jotka säilyttävät mittansa ja muotonsa pysyvästi, joissa on suhteellisen alhainen tiheys, kuten puussa, ja jotka siten ovat ruuvattavia ja naulattavia ja samalla kuitenkin palonkestäviä ja joissa pitkänkin tulelle alttiina olemisen jälkeen on riittävä stabiliteetti.

Keksinnön kohteena on näin ollen itsensä kannattava palon-kestävä kivipuurakennuslevy, jonka muodostaa poltetun magnesiitin, magnesiumkloridin vesiliuoksen ja hienojakoisten puutäyteaineiden ilman puristusta lämpimänä kovetettu seos, jossa painosuhde MgO:

MgCl2 on 2:1-4:1, ja keksintö on tunnettu siitä, että sekä ruuvatta-vuuden että palamattomuuden (DIN 4102) aikaansaamiseksi rakennuslevy a) koostuu luonnon ja synteettisen poltetun magnesiitin, hienojakoisen puutäyteaineen ja magnesiumkloridin 10-15 Be:n vesiliuoksen 30-65°C:n lämpötilassa kovetetusta seoksesta, b) sisältää enintään magnesiittipitoisuutta vastaavan tilavuus- määrän inaktiivista piimaata, c) sisältää MgO ja puutäyteainetta painosuhteessa 1:1-1,5:1, ja d) omaa tiheyden 0,6-0,75 g/cm3.

Keksinnön kohteena on edelleen menetelmä edellä esitetyn kivi-puurakennuslevyn valmistamiseksi, jossa menetelmässä poltetun magnesiitin, puutäyteaineen ja magnesiumkloridin vesiliuoksen seos, jonka painosuhde MgO:MgCl2 on 2:1-4:1, muotoillaan levyksi ja kovetetaan, ja keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että 13 tilavuus-osaa luonnon ja synteettisen poltetun magnesiitin seos, 60-80 tila-vuusosaa hienojakoisia puulastuja ja/tai puujauhetta, jonka hiukkas-koko on enintään noin 5 mm, enintään 13 tilavuusosaa inaktiivista piimaata ja 25-35 tilavuusosaa magensiumkloridin 10-15 B£:n vesiliuosta sekoitetaan plastiseksi massaksi, tämän massan annetaan turvota 45-90 minuuttia ja siitä muotoillaan sitten ilman puristusta levy, joka esikuivataan muotissa vähintään 4 tuntia 30-4o°C:n lämpötilassa, minkä jälkeen levy poistetaan muotista ja kuivataan vähintään 24 tuntia 50-60°C:n lämpötilassa.

• - \ r - 11 57096

Keksinnön mukaisen menetelmän edullisen suoritusmuodon mukaan sekoitetaan 13 tilavuusosaa seosta, joka sisältää 40-60 painoprosenttia luonnollista ja 60-40 painoprosenttia synteettistä magnesiit-tia, noin 25-35 tilavuusosaan magnesiumkloridin vesiliuosta 10-15°

Be, saatu seos työstetään plastiseksi massaksi sekoittamalla siihen 60-80 tilavuusosaa saha- ja/tai puujauhoja, joiden raekoko on noin 5 mm:iin saakka, seoksen annetaan turvota noin 45-90 minuuttia, saatu massa muotoillaan levyiksi, kuivataan muotissa noin 6-10 tuntia 35-40°C:n lämpötilassa, levyt poistetaan muoteista ja kuivataan 40-50 tuntia 50-60°C:n lämpötilassa sekä varastoidaan lopuksi useiksi päiviksi ulkolämpötilaan.

Toisen suoritusmuodon mukaan sekoitetaan magnesiitti ensiksi magnesiumkloridiliuoksen pääosaan ja puutäytteiden sekoittamisen jälkeen massan kokoomusta säädetään sekoittamalla siihen jäljellä oleva magnesiumkloridiliuos. Saatu plastinen massa syötetään tarkoituksenmukaisesti rakosuuttimen kautta tasonauhana, värähtelyn alaisena, ylöspäin avoimeen levymuottiin, pinta tasoitetaan ja ylimäärää- f ' 5 57096 nen massa pyyhitään pois. Massan turvottaminen ja muotouttaminen suoritetaan edullisimmin 30-40°C:n lämpötilassa. Magnesiitin ja magnesiumkloridilipeän seokseen voidaan ennen puutäyteaineiden lisäämistä sekoittaa vielä enintään magnesiitin tilavuutta vastaava tilavuusmäärä ei-aktiivista piimaata. Sekoittamalla vielä 0,1-0,5 painoprosenttia vinyyliasetaatti-, vinyylipropionaatti-, ja/tai vinyylialkoholiryhmiä sisältävän polymeerin tai kopolymeerin hienojakoista dispersiota saavutetaan vedenkestävyys ja melkoisesti parantunut sidos.

Keksinnön mukaisia kivipuurakennuslevyjä voidaan työstää, liimata ja lakata kuten puuta, niissä on erinomainen taivutuslujuus eivätkä ne sisällä mitään terveydelle vaarallisia aineita. Nämä uudet rakennuslevyt voidaan kuivattamisen jälkeen asettaa alttiiksi suurille lämpötiloille niiden muuttumatta muodoltaan. Päinvastoin kuin lukuisat ennestään tunnetut menetelmät ovat nämä keksinnön mukaiset levyt jo muutaman päivän päästä niiden valmistamisesta lähetys- ja rakennuskelpoisia.

Seuraavassa keksintöä vielä selvitetään eräiden suoritusesi-merkkien valossa.

Esimerkki 1

Sekoitettiin plastiseksi massaksi 13 1 (9 ,^7 kg) yhtä suuret tilavuusmäärät luonnollista ja synteettistä magnesiittia sisältävää seosta (tiheys 0,725 g/cm3) 28 l:aan (30,75 kg) magnesiumkloridin vesiliuosta 13° Bl (tiheys 1,10 g/cm^: MgCl2-pito.isuus 3,25 kg) ja 70 l:aan (10,25 kg) yhtä suuret osat sahalastuja, joiden raekoko on 5 mm:iin' saakka, ja sahajauhoja sisältävään seokseen (tiheys 0,15 g/cm3). Kun sekoitusprosessi oli saatu päätökseen, annettiin saadun massan turvota noin 50 minuuttia ja tähän liittyen saatettiin massa senenttipumpun ja syöttösäiliön avulla suulakkeen läpi yläpuolelta avoimeen levymuottiin, pinta tasotettiin ja ylimääräinen massa pyyhittiin pois. Täytetty muotti varastoitiin 9 tunniksi 35°C:n lämpötilaan ja sen jälkeen levy poistettiin muotista ja varastoitiin seuraavaksi 60 tunniksi 50°C:n lämpöön ja edelleen seu-raaviksi 3 päiväksi ulkolämpötilaan.

Saadun levyn mitat olivat 2H4 x 122 x 1,9 cm ja sen paino oli *10,7 kg, mikä vastaa 0,72 g/cm^:n tiheyttä. Levy osoittautui sekä varastoitaessa että rakennusaineena käytettäessä mittansa pitäväksi myös lämpötilaa suuresti kohotettaessa eikä se osoittanut minkäänlaisia poikkeamia muodostaan. Taivutuslujuus osoittautui olevan noin 6 57096 · 170 kg/cm^ ja ruuvin tartuntalujuus (Parker-ruuveja 6-12 mm) syvyys-tunkeuman ollessa 13 mm osoittautui olevan 110 kg. Levyä voitiin työstää tavanomaisilla puutyökaluilla moitteettomasti, liimata sekä pintakäsitellä (kerrostaa) ja maalata, mikä on omiaan lisäämään sen kestävyyttä ilmankosteutta vastaan.

Palonkestävyyttä kokeiltaessa DIN 4102:n mukaisesti levy osoittautui palamattomaksi. Liekkikokeessa havaittiin huomattava lämmöneristys ja jopa pitkähkön liekittämisen jälkeen todettiin erinomainen kestävyys.

Esimerkki 2

Toisen kivipuulevyn valmistamiseksi meneteltiin esimerkin 1 mukaisesti, nyt sekoitettiin kuitenkin vain 65 1 yhtä suuret osat puulastua ja sahajauhoa sisältävää seosta ja 32 1 magnesiumklori-diliuosta sekä lisäksi 13 1 ei-aktiivista piimaata. Turvonta-aika kesti 45 minuuttia.

Saadun levyn paino oli 39,5 kg vastaten tiheyttä 0,70 g/cm3 vastaavanlaisissa mittauksissa. Taivutuslujuus osoittautui olevan 150 kg/cm^ ja ruuvin tartuntalujuus syvyystunkeuman ollessa 13 mm osoittautui olevan 90 kg. Levyä voitiin samaten työstää tavanomaisilla puutyökaluilla, liimata, pintakäsitellä sekä päällystää. Tämän levyn ominaisuutena esimerkin 1 mukaiseen levyyn verrattuna on olennaisesti suurempi kimmoisuus, se osoittautui DIN 4102:n mukaisessa palonkestävyyskokeessa niin ikään palamattomaksi.

Esimerkki 3

Esimerkin 2 mukainen menetelmä toistettiin seuraavan kivipuulevyn valmistamiseksi, nyt kuitenkin seokseen sekoitettiin lisäksi 80 cm^ vinyylipropionaatti-kopolymeerin 50%:sta vesidisper-siota, raekoko 0,5-3 yu. Saadun levyn taivutuslujuus oli l80 kg/cm^, ruuvin tartuntalujuus syvyystunkeuman ollessa 13 mm 120 kg; ilmankosteuden suhteen tämä levy osoitti olennaisesti parempia ominaisuuksia. Palonkestävyyskokeissa se osoittautui niin ikään palamattomaksi. Liekkikokeessa ilmeni erinomainen lämmöneristys ja jopa pitkähkön liekityksen jälkeen huomattava palonkestävyys.

Claims (4)

1. 7 57096
2. 1. Itsensä kannattava palonkestävä kivipuurakennuslevy, jonka muodostaa poltetun magnesiitin, magnesiumkloridin vesiliuoksen ja hienojakoisten puutäyteaineiden ilman puristusta lämpimänä kovetettu seos, jossa painosuhde MgOiMgClg on 2:1-4:1, tunnettu siitä, että sekä ruuvattavuuden että palamattomuuden (DIN 4102) aikaansaamiseksi rakennuslevy a) koostuu luonnon ja synteettisen poltetun magnesiitin, hienojakoisen puutäyteaineen ja magnesiumkloridin 10-15 B£:n vesiliuoksen 30-65°C:ssa kovetetusta seoksesta, b) sisältää enintään magnesiittipitoisuutta vastaavan tilavuus-määrän inaktiivista piimaata, c) sisältää MgO ja puutäyteainetta painosuhteessa 1:1-1,5:1, ja Z d) omaa tiheyden 0,6-0,75 g/cm .
3. 2. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen kivipuurakennuslevyn valmistamiseksi, jossa menetelmässä poltetun magnesiitin, puutäyteaineen ja magnesiumkloridin vesiliuoksen seos, jonka painosuhde MgO:MgCl2 on 2:1-4:1, muotoillaan levyksi ja kovetetaan, tunnettu siitä, että 13 tilavuusosaa luonnon ja synteettisen poltetun magnesiitin seos, 60-80 tilavuusosaa hienojakoisia puulastu-ja ja/tai puujauhetta, jonka hiukkaskoko on enintään noin 5 mm, enintään 13 tilavuusosaa inaktiivista piimaata ja 25-35 tilavuusosaa magnesiumkloridin 10-15 Be:n vesiliuosta sekoitetaan plastiseksi massaksi, tämän massan annetaan turvota 45-90 minuuttia ja siitä muotoillaan sitten ilman puristusta levy, joka esikuivataan muotissa vähintään 4 tuntia 30-40°C:n lämpötilassa, minkä jälkeen levy poistetaan muotista ja kuivataan vähintään 24 tuntia 50-60°C:n lämpötilassa.
4. 1. Självbärande brandhärdig byggnadsplatta av stenträ, som bestär av en utan pressning varm härdad blandning av bränd magnesit, en vattenlösning av magnesiumklorid och finfördelade träfyllnadsmedel med ett viktförhällande MgO:MgCl2 av 2:1-4:1, känneteck-n a d av att byggnadsplattan för ästadkommande av bäde skruvbarhet och brandbärdighet (DIN 4102) a) bestär av en vid en temperatur av 30-65°C härdad blandning av naturlig och syntetiska bränd magnesit, finfördelat träfyllnadsmedel och en 10-15 Be vattenlösning av magnesiumklorid, b) innehäller högst en magnesithalten motsvarande volymmängd inaktiv kiselgur,