FI69982B - Foerfarande foer framstaellning av en asbestfri med glasfiber foerstaerkt sammansatt cementprodukt - Google Patents

Description

1 69982

Menetelmä asbestittoman, lasikuitulujitteisen sementtituot-teen valmistamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää asbestittoman, lasi-5 kuitulujitteisen sementtituotteen valmistamiseksi, jossa menetelmässä sekoitetaan sementti ja vesi muodostamaan juokseva liete voimakkaasti leikkaavassa sekoituslaitteessa, sekoitetaan lietteeseen ennaltamäärätty suhteellinen 10 määrä lasikuitua, kerrostetaan lasikuitua sisältävä liete vettä läpäisevälle rainalle, poistetaan vettä lietteestä rainan lävitse, niin että rainalle jää lasikuitu ja sementti ja 15 kovetetaan sementti muodostamaan lasikuitulujitteinen sementtituote.

Asbestivahvisteisten sementtituotteiden valmistusta levy- ja putkimuodossa on toteutettu yli 60 vuotta ja laitteita näiden tuotteiden valmistamiseksi on kehitetty koko 20 tämän ajan. On toivottavaa, että asbesti voitaisiin korvata muulla aineella, jotta vältettäisiin ilmeiset terveysvaarat, jotka johtuvat tämän materiaalin käyttämisestä. Käytettävissä olevan ammattitaidon ja laitteiston valossa, jotka ovat tulos asbestin käyttämisestä niin pitkän ajan, 25 on toivottavaa, että asbestin korvaaminen voitaisiin toteuttaa ilman suuria muutoksia käytetyissä laitteistoissa, jotta vältettäisiin uusien laitteistojen suuret pääomakustannukset .

Aikaisempaa tekniikan tasoa edustaa DE-hakemusjulkaisu 30 2 617 741, jossa esitetään staattinen sekoituslaite, joka muuttaa lietteen ja kuitujen virtaustietä. Siinä käytetään pintaa, jolle liete ja kuidut ruiskutetaan. Tässä on menetelmälle tunnusomaista ruiskutustekniikka.

2 69982 DE-hakemusjulkaisusta 2 924 639 tunnetaan menetelmä, jossa lietteen ja kuitujen virtaustletä muutetaan staattisessa sekoituslaitteessa useaan kertaan homogeenisen sekoituksen aikaansaamiseksi. Siinä korostetaan alustalta toiselle 5 tapahtuvan vapaan pudotuksen tarvetta ja materiaali syötetään alustoille, joilla on yhtenäisiä kuituainekerroksia vuorotellen sementtikerrosten kanssa.

Nykyisin on asbestisementtiteollisuudessa käytössä kaksi pääprosessia, jotka molemmat tunnetaan niiden alkuperäis-10 ten kehittäjiensä nimellä. Nämä ovat Hatschek- ja Magnani- prosessit. Pääerona näiden prosessien välillä on prosesseissa käytettyjen sementtilietteiden tiheydet eli kiinteäainepi-toisuudet. Hatschek-prosessissa käytetään suhteellisen laimeaa lietettä verrattuna sakeampaan ja tiheämpään Magnani-15 lietteeseen. Esillä oleva keksintö suuntautuu asbestin korvaamiseen lasikuiduilla vahvistusaineena käytettäessä koneita, jotka identifioidaan Magnani-tyyppisinä tai koneita, jotka toimivat samanlaiset ominaisuudet omaavilla lietteillä.

Magnani-koneessa levyjen valmistamiseksi asbestise-20 menttimateriaalista on jatkuvasti kulkeva kudos (raina) tai hihna, joka on tehty vettä läpäisevästä aineesta, tuettu pitkin vaakasuoraa liikkuvaa petiä, jolla on rei'itetty pohja, jonka lävitse imu aiheutetaan rainan alasivulle, samalla, kun tiheä, mutta juokseva liete vedestä ja asbestikuituja 25 sisältävästä sementistä johdetaan rainan yläsivulle edestakaisella jakelijalla, joka kulkee edestakaisin rainan yläpuolella ja jota syötetään lietteellä suuresta varastotankis-ta tai pitoastiasta, jonka sisältöä jatkuvasti hämmennetään mekaanisella sekoittimella. Jakelija liikkuu nopeammin kuin 30 kulkeva raina ja siten rainalle muodostuu asbestisementti-levy ohuista osakerroksista, joista vesi poistetaan imulla, joka vaikuttaa rainan alasivulla. Magnani-levykoneet on suunniteltu tuottamaan sekä tasaisia että profiloituja levyjä. Näihin profiloituihin levyihin sisältyvät aallonmuotoiset 35 levyt.

ij il 3 69982

Magnani-koneessa putkien valmistamiseksi asbestisement-timateriaalista syötetään liete suuresta, jatkuvasti hämmennetystä pitoastiasta lietteen jakelijaputkeen, joka syöttää lietteen puserruskohtaan telan ja vettä läpäisevän rainan 5 ulkosivun välille, joka raina on kääritty pyörivän putkimaisen tuurnan ympärille, jonka pinnassa on perforointeja, niin että imu voidaan tuurnan kautta johtaa vettä läpäisevän rainan sisä- eli alasivulle sen asbestisementtituotteen kuivattamiseksi (veden poistamiseksi siitä), joka muodostetaan tuur-10 nan ympärille.

Asbestilla on ainutlaatuisia ja arvokkaita ominaisuuksia siinä suhteessa, että asbestikuidut toimivat kantimena sementille ja kärsivät vähän vaurioita sekoitettuina sement-tilietteeseen ja erityisesti sinä aikana, kun lietettä pide-15 tään jatkuvasti hämmennetyssä pitoastiassa ennen sen syöttämistä Magnani-koneeseen. Lasikuidut eivät toimi kantimena sementille ja kärsivät vahinkoa, jos ne saatetaan voimakkaan sekoituksen vaikutuksen alaisiksi sementtilietteessä ia jos niitä pidetään sekoitusolosuhteissa, mikä on tarpeen ylläpi-20 tämään kuidut dispersiossa sen pituinen aika, joka on verrattavissa siihen aikaan, joka asbestisementtilietettä tavallisesti pidetään pitoastiassa Magnani-koneen ollessa toiminnassa. Toinen pulma, joka esiintyy lasikuiduilla, kun niitä pidetään dispersiossa sementtilietteessä suhteellisen pitkiä 25 aikoja, on se, että kun aika kuluu, on olemassa lisääntyvä riski kuitujen "palloutumisesta", so. kuitujen kasaantumisesta lietteen sisällä kimpuiksi tai palloiksi sen sijaan, että ne pysyisivät tasaisesti disperoituina. Lasikuitujen vahingoittumisella ja palloontumisella on molemmilla haita!li-3C nen vaikutus sementtituotteen lujuuteen. On tärkeää, että se-menttituotteella kovetettuna on samanlainen lujuus kuin muutoin samanlaisella asbestia sisältävällä sementtituotteella.

Kun pyritään korvaamaan asbesti lasikuiduilla lujitus-aineena sementtituotteissa, jotka tuotetaan käyttämällä .Mag-35 nani-konetta tai samantyyppistä asbestisementtikonetta, on ensin tarpeen saada aikaan kuituja sisältävä sementtiliete, 4 69982 joka ominaisuuksiltaan on riittävän lähellä asbestia sisältävää sementtilietettä, jotta voitaisiin käyttää samaa laitteistoa ja samanlaisia toimintamenetelmiä. Eri menetelmiä on ehdotettu lasikuitu/sementtilietteen valmistamiseksi, jolla on 5 samanlaiset ominaisuudet kuin asbesti/sementtilietteellä, kuten esimerkiksi höytelöittämisaineiden käyttämistä, selluloosaa ja muita lisäaineita. On myös ehdotettu lasikuitujen käyttämistä eri muodoissa.

Lasikuituja on saatavana kahtena päämuotona, nimittäin 10 jatkuvina säikeinä, jolloin säikeet on yhdistetty hahtuviksi, jotka voivat olla katkottuja tietyn pituisiksi ja epäjatkuvina yksittäissäikeinä. Pääjako näiden kahden saatavana olevan lasikuitumuodon välillä perustuu sekä prosessiin että laitteistoon, joita on käytetty niiden valmistamiseen ja muo-15 toonr jossa ne valmistetaan. Lasikuituja jatkuvan säikeen muodossa valmistetaan vetämällä yksittäiset säikeet pienistä sulan lasin virtauksista, jotka tulevat ulos pienistä aukoista tulkkana (bushing) tunnetun säiliön pohjassa. Säikeet liisteröidään välittömästi sen jälkeen, kun ne on vedetty ja 20 koottu säieryhmiksi, jotka tunnetaan hahtuvina. Sellaiset hahtuvat voidaan katkoa tuottamaan erillisiä säiekimppuja, jotka on järjestetty lineaarimuotoon ja sidottu yhteen liiste-röinnillä (size). Hahtuvien pituus määrätään katkomisessa ja voi olla esimerkiksi 3-30 mm. Säikeiden lukumäärä määräytyy 25 vetovaiheessa ja tulkasta vedetyt säikeet voivat olla kootut joko yhdeksi suureksi hahtuvaksi tai useiksi eri hahtuviksi. Nämä hahtuvat voidaan katkoa niiden vielä ollessa märkänä liisteristä välittömästi niiden jätettyä tulkan ja sen jälkeen ne kuivataan, mutta tavallisesti yksittäiset tai moniker-30 tahahtuvat kierretään "kakuksi", joka kuivumisen jälkeen voidaan kiertää auki ja hahtuvat voidaan katkaista sopivan pituisiksi, missä tapauksessa hahtuvat irtoavat toisistaan katkaistaessa. Vaihtoehtoisesti hahtuva tai hahtuvat, jotka on kierretty auki kakusta, voidaan yhdistää hahtuviin joukosta 35 muita kakkuja muodostamaan roovi, joka on useiden hahtuvien yhteenryhmittely. Roovi voidaan syöttää katkaisukoneeseen ti 5 69982 tuottamaan katkottuja hahtuvia. Katkotut hahtuvat, jotka on tuotettu jollakin näistä tavoista, ovat niitä, joihin edellä viitattiin ja joita käytetään lujiteaineena. Niitä on jo käytetty lujittamaan sekä polymeeriaineita että epäorgaanisia 5 sementtimatriiseja, mutta, kuten edellä jo mainittiin, on koettu vaikeuksia yritettäessä välttää sellaisten hahtuvien vahingoittumista, kun toimitaan sen tyyppisillä koneilla, joita on käytetty asbesti-sementtituotteiden valmistuksessa.

Ns. epäjatkuvassa prosessissa lasikuidut tuotetaan yk-10 sittäissäikeiden muodossa eikä niitä ryhmitetä kimpuiksi tai hahtuviksi olennaisesti lineaariseen järjestelyyn. Tuotteisiin sisältyy lasivilla ja höyrypuhalletut säikeet. Yksi tunnettu epäjatkuva prosessi sisältää sen, että annetaan sulan lasin tulla ulos sellaisen astian kehäaukoista, joka pyörii 15 suurella nopeudella ja vaimennetaan lasivirrat kuumailmapuhalluksella. Yksittäisiä epäjatkuvia säikeitä voidaan myös tuottaa höyrypuhalluksella vaimentamalla lasivirtaukset, jotka tulevat ulos platinatulkan pohjassa olevista aukoista. Vanhempaan epäjatkuvaan prosessiin, joka tunnetaan Hager-pro-20 sessina, sisältyy se, että annetaan sulan lasivirran osia nopeasti pyörivään urakiekkoon. Yksittäiskuitumateriaalia voidaan myös tuottaa lisäämällä vesipitoiseen väliaineeseen jatkuvasäikeisen lasikuidun katkottuja hahtuvia, jotka on liisteröity vesipitoisella liisterillä, mutta joita ei ole 25 kuivattu tai jotka on liisteröity liisterillä, joka kuivattamisen jälkeen yhä on veteen liukenevaa tai dispergoituvaa.

Lasikuidun, jonka tarkoituksena on toimia lujitemate-riaalina, tulisi olla alkaliakestävää katkohahtuvakuitua, kuten se materiaali, jota toiminimi Fibreglass Limited of 30 St. Helens, Merseyside myy tavaranimellä "Cem-FIL", mutta on myös ehdotettu käytettäväksi yksisäiemateriaalia lietteen ominaisuuksien parantamiseksi.

Esillä olevan keksinnön pääkohteena on tehdä mahdolliseksi sisällyttää lasikuitua lietteeseen, jolla on sopivat 35 ominaisuudet Magnani- tai samankaltaiseen koneeseen sillä tavoin, että vältetään tai minimoidaan lasikuitujen va- 6 69982 hingoittuminen ja siten saadaan valmistetuksi asbestittomia, lasikuituvahvisteisia sementtituotteita, joilla on hyväksyttävä lujuus.

Esillä olevan keksinnön mukaiselle menetelmälle asbes-5 tittoman, lasikuituvahvisteisen sementtituotteen valmistamiseksi on tunnusomaista, että lietteeseen sekoitetaan lasikuitu staattisessa sekoituslaitteessa, jossa ensin syötetään lasikuitu lietteen paljaalle pinnalle, kun tämä virtaa pitkin johtoa staattisessa sekoituslaitteessa ja sitten muutetaan 10 lietteen virtaustietä, niin että mainittu paljas pinta tulee peitetyksi lietteellä olennaiseen syvyyteen, käyttämättä liikkuvia siipiä tai varsia.

Edullisesti voidaan lasikuitu syöttää mainitulle paljastetulle pinnalle samalla, kun lietettä syötetään pitkin 15 alaspäin kaltevaa johtoa ja sitten aikaansaadaan lietteen kulku toiselle alaspäin kaltevalle johdolle, joka ylhäältä katsottuna on suunnattu vastakkaiseen suuntaan kuin ensimmäinen johto, jolloin virtaustie tulee muutetuksi siten, että alkuaan paljas lietteen pinta silloin tulee sijaitsemaan lä-20 hellä virtauksen pohjaa.

Sen jälkeen, kun lasikuitu on syötetty paljaalle pinnalle, voidaan aikaansaada alkusekoittaminen olennaisesti kartionmuotoisella, johdossa olevalla rajoittimella, joka aiheuttaa mainitun paljaan pinnan alla olevan sementin nouse-25 inisen ympäröimään lasikuitua.

Vaikka virtaustien muuttaminen on päätekijänä sekoittamisessa, voidaan staattista sekoituslaitetta täryttää, kun sementtiliete ja lasikuitu virtaavat sen lävitse.

Voimakkaasti leikkaavassa sekoituslaitteessa muodostet-30 tu juokseva sementti/vesiliete, syötetään ensin edullisesti pitoastiaan, jossa lietettä jatkuvasti hämmennetään, ja sitten se ennalta määrätyllä nopeudella syötetään staattiseen sekoituslaitteeseen.

7 69982

Seuraavassa selitetään yksityiskohtaisemmin keksinnön suoritusesimerkkejä oheisiin piirustuksiin viitaten.

Kuvio 1 on lohkokaavio, joka kuvaa tapaa, jolla lasikuitua sisältävä sementtiliete tuotetaan ja syötetään Magna-5 ni-tyyppiseen asbestisementtikoneeseen.

Kuvio 2 on perspektiivikuva, jossa osia on selvyyden vuoksi jätetty esittämättä, yhden tyyppisestä voimakkaasti leikkaavasta sekoituslaitteesta, jota voidaan käyttää se-mentti/vesilietteen alkusekoituksessa.

10 Kuvio 2a esittää päältä katsottuna pyörivää siivikkoa kuvion 2 mukaisessa laitteessa.

Kuvio 3 on pystyleikkaus staattisesta sekoituslaitteesta lasikuitujen sekoittamiseksi sementti/vesilietteeseen.

Kuvio 4 esittää kuvion 3 mukaista staattista sekoitinta 15 katsottuna vasemmalta kuviossa 3.

Kuvio 5 on kaaviollinen sivukuva Magnani-tyyppisestä koneesta levyjen tuottamiseksi kuitulujitteisesta sementti-materiaalista sovitettuna syötettäväksi lasikuitua sisältävällä sementti/vesilietteellä esillä olevan keksinnön mukai-20 sen menetelmän toteuttamiseksi.

Kuvio 6 on kaaviollinen sivukuva Magnani-tyyppisestä koneesta putkien valmistamiseksi kuitulujitteisesta sementti-materiaalista, myös sovitettuna syötettäväksi lasikuitua sisältävällä sementti/vesilietteellä esillä olevan keksinnön 25 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi.

Kuvion 1 mukaisesti tavallista Portland-sementtiä ja mitä tahansa haluttuja lisäaineita muita kuin lasikuitua, kuten kalkkikivijauhoa, hienoa hiekkaa, jauhettua polttoaine-tuhkaa, kiillehiutaleita, piimaata ja selluloosaa syötetään 30 kohdassa 1 ja vettä syötetään kohdassa 2 voimakkaasti leik-kaavaan sekoituslaitteeseen 3, joka on tavanomaista tyyppiä, tuottamaan sementti/vesilietettä. Selluloosan määrä ei normaalisti ylitä 5 paino-% eikä edullisesti ole yli 2,5 % leit-teen painosta. Aina 5 paino-%:iin saakka kiillehiutaleita 35 voidaan sisällyttää lietteeseen. Selluloosaa sisältävän liet- β 69982 teen vesi/kiinteäaine suhde on edulliesti 1:1 - 2:1, niin että liete on juoksevaa ja sopivaa käytettäväksi Magnani-tyyppisessä koneessa.

Sementti/vesiliete syötetään jatkuvasti hämmennettyyn 5 astiaan tai täryttimeen 4, joka on tavanomaista tyyppiä ja täältä pumppu 5 syöttää sen ennalta määrätyllä nopeudella staattiseen sekoituslaitteeseen 6. Tavanomaista tyyppiä oleva katkaisulaite 7 vastaanottaa lasikuituhahtuvat kohdassa 8 ja syöttää katkaistut hahtuvat ennalta määrätyllä nopeudella 10 staattiseen sekoituslaitteeseen 6.

Lasikuitua ei sekoiteta lietteeseen muiden lisäaineiden kanssa voimakkaasti leikkaavassa sekoituslaitteessa 3, koska lasikuitu kärsisi vahinkoa voimakkaasti leikkaavan se-koitusprosessin aikana ja sen jälkeisen pitämisen aikana jat-15 kuvasti hämmennetyssä astiassa tai täryttimessä 4. Toisaalta staattinen sekoituslaite 6, jossa ei ole liikkuvia elementtejä, kuten siipiä tai varsia, ei aiheuta huomattavaa vahinkoa lasikuidulle.

Lasikuitu on normaalisti alkalikestävää tyyppiä, kuten 20 sellaista, jota toiminimi Fibreglass Limited myy rekisteröidyllä tavaranimellä Cem-FIL ja jolla on seuraava koostumus painoprosentteina:

Si02 62

Na20 14,8 25 CaO 5,6

Ti02 0,1

Zr02 16,7

Al2°3 0,8

Sementtilietteen ja lasikuidun syöttönopeudet staatti-30 seen sekoituslaitteeseen ovat normaalisti sellaiset, että saadaan 1-10, edullisesti 3-5 paino-% lasikuitua yhdistettyyn sementtimateriaaliin. Alkaliakestävän lasikuidun koko osuus voi olla hahtuvien muodossa, jotka on liisteröity veteen liukenevalla liisterillä, joka tekee mahdolliseksi hah-35 tuvien dispergoitumisen yksilöllisinä säikeinä sementti/vesi-lietteeseen. Edullisesti on niiden hahtuvien suhteellinen

II

9 69982 osuus, jotka dispergoituvat, hahtuviin, jotka säilyttävät yhtenäisyytensä, yhtä kuin 1:2. Dispergoituvat hahtuvat koostuvat edullisesti säikeistä, joiden halkaisija on 10-30 mikronia ja pituus 2-4 mm. Hahtuvat, jotka säilyttävät yhtenäi-5 syytensä, koostuvat samanlaisen halkaisijan omaavista säikeistä, mutta niiden pituus voi olla suurempi, esim. aina 24 mm saakka.

Halutun suhteellisen osan lasikuitua sisältävä liete syötetään staattisesta sekoituslaitteesta 6 kartiokkaaseen 10 säiliöön 9 ja täältä Magnani-tyyppiseen koneeseen. Kartiokas säiliö 9 on mitoiltaan paljon pienempi kuin tavanomainen astia tai tärytin 4 ja vetää vain riittävästi lietettä varmistaakseen vakiosyötön Magnani-tyyppiseen koneeseen.

Tämän mukaisesti pysyy lasikuitua sisältävä liete säi-15 liössä 9 vain lyhyen ajan ennen kuin se syötetään Magnani-tyyppiseen koneeseen. Sen vuoksi on useimmissa tapauksissa tarpeetonta hämmentää säiliön 9 sisältöä ja riski lasikuitujen vahingoittumisesta tai palloutumisesta vähenee tai eliminoituu. Yhdistetyt sementtimateriaalit, jotka on tehty 20 lietteestä, eivät tämän vuoksi kärsi näistä syistä johtuvista lujuusvioista.

Kuviot 2 ja 3 kuvaavat tavanomaista tyyppiä olevaa voimakkaasti leikkaavaa sekoituslaitetta, joka on sopiva toteuttamaan sementti/vesilietteen alkusekoittamisen.

25 Voimakkaasti leikkaavaan sekoittimeen kuuluu sylinte- rimäinen säiliö 10, joka on tuettu jaloilla 101 ja jossa on tulokouru 11 kiinteitä aineksia varten ja tuloputki 12 vettä varten. Säiliön 10 pohja 102 on katkaistun kartion muotoinen ja sisältää pyörivän siivikon 13, joka on asennettu keski-30 pakoispumpun 14 yläpuolelle, joka syöttää lietteen lähtöput-keen 15. Sekä siivikkoa 13 että pumppua 14 käytetään pystyakselilla 16. Akselia 16 voidaan käyttää ylhäältä, kuten piirustuksessa on esitetty, ketjukäytöllä 17 ja sähkömoottorilla 171, taikka sitä voidaan käyttää alhaalta. Kuten eri-35 tyisesti kuviossa 2a on esitetty, on pyörivällä siivikolla 13 laakean (tasaisen) kiekon muoto, jossa on aukkoja 18, 10 69982 joiden lävitse liete voi kulkea ja kiekossa on joukko pystyjä siipiä tai hampaita 19, jotka sijaitsevat terävässä kulmassa siivikon paikalliseen säteeseen nähden. Säiliön katkaistun kartion muotoinen pohja 102 on myös varustettu sisäpuoli-5 silla hajottamistangoilla 103, joita on esimerkiksi 4, ja joiden tarkoituksena on estää lietteen pyörreliikkeen muodostuminen. Sementti ja lisäaineet syötetään säiliöön tulokou-run 11 kautta ja vesi putken 12 kautta asianmukaisissa suhteissa, esim. 75 kg sementtiä ja 5 kg lisäaineita 100 kg:aan 10 vettä. Siivikkoa 13 ja pumppua 14 pyöritetään sähkömoottorilla 171, jonka teho tyypillisesti on 75 kW, niin että aikaansaadaan voimakkaasti leikkaavat sekoitusolosuhteet se-koitusvyöhykkeessä ja lietteen poistuminen lähtöputken 15 kautta. Todelliset voimakkaasti leikkaavat sekoitusolosuh-15 teet, joissa kiinteiden aineiden möhkäleet ja kasaantumat tehokkaasti tulevat rikotuiksi ja dispergoiduiksi lietteeseen, saadaan aikaan, kun sisäänmenoteho ylittää 5 kW lietteen 100 kg kohden. Täten tuotettu sementti/vesiliete on edullisesti vaikkakaan ei välttämättömästi tiskotrooppinen.

20 Sopivia voimakkaasti leikkaavia sekoituslaitteita myy toiminimi Solvo International AB, Bromina, Ruotsi ja Black-Clawson Company, Shartle Pandia Division, Middletown, Ohio, USA.

Kuviot 3 ja 4 kuvaavat staattista sekoitinta 6, joka 25 on tarkoitettu käytettäväksi lasikuidun sekoittamiseen se-mentti/vesilietteeseen aiheuttamatta huomattavaa vahinkoa lasikuidulle. Staattinen sekoitin 6 toimii saattamalla yhteen lietteen ja lasikuidun virtaukset ja sitten muuttamalla yhdistetyn virtauksen tietä käyttämättä siipiä tai varsia 30 tai muita liikkuvia elementtejä. Kuvatussa staattisessa se-koittimessa on kolme jaksoa, nimittäin (a) ensimmäinen alaspäin kalteva kanavamuotoinen johto 20, jossa on tasainen pohja 21, (b) keskijakso 22, jossa on olennaisesti pysty suora takaseinä 23 ja jyrkästi kalteva seinä 24 välimatkan 35 päässä tästä ja (c) toinen kanavanmuotoinen johto 25, joka myös on alaspäin kalteva, mutta suunnattu vastakkaiseen suun- li 11 69982 taan kuin ensimmäinen johto 20 ylhäältäpäin katsottuna. Olennaisesti kartiomuotoinen rajoitin 26 on sijoitettu kuvatulla tavalla ensimmäisen johdon 20 alapäähän. Tasainen levy tai suojus 27 on kääntyvästä asennettu toisen johdon 25 alapää-5 hän.

Sementti/vesiliete voimakkaasti leikkaavasta sekoitus-laitteesta syötetään jatkuvasti hämmenetyn astian tai täryt-timen 4 ja pumpun 5 (kuvio 1) kautta ensimmäiseen johtoon 4, kuten on osoitettu nuolella 28 ja virtaa alaspäin johdos-10 sa. Lasikuidut syötetään nuolella 29 osoitetussa kohdassa ensimmäisessä johdossa 20 virtaavan leitevirtauksen 30 paljaalle yläpinnalle. Kun lietteen ja lasikuidun yhdistetty virtaus saavuttaa kartionmuotoisen rajoittimen 26, aiheutetaan lietteen nousu ympäröimään lietteen paljaalla pinnalla 15 olevaa lasikuitua. Kun lietteen ja lasikuidun yhdistetty virtaus jättää ensimmäisen johdon 20, se iskee staattisen se-koittimen keskijakson 22 jyrkästi kaltevaa seinää 24 vastaan ja tapahtuu lasikuidun sekoittuminen lietteeseen. Sitten liete putoaa toiseen kaltevaan johtoon 25, niin että aluksi pal-20 jas pinta, joka kantoi lasikuitua, nyt on lähellä virtauksen 31 pohjaa ja aikaansaadaan lisää sekoittumista, samalla kun lietteen paino, kun liete nyt voittopuolisesti on lasikuidun päällä, pyrkii kostuttamaan kuidun märällä sementillä. Lopuksi lasikuitua sisältävä liete iskee kääntyvää levyä tai suo-25 justa 27 vastaan, mikä aiheuttaa lisää sekoittumista, ja putoaa kartiomaiseen säiliöön 9 (kuvio 1). Edellä kuvattu staattinen sekoitin on havaittu hyvin tehokkaaksi sisällytettäessä 1-10 paino-% lasikuitua vesi/sementtilietteeseen riittävästi kostuttaen lasikuidun märällä sementillä ja mi-30 nimaalisella vahingolla lasikuituihin.

Staattisesta sekoittimesta 6 ja kartiomaisesta säiliöstä 9 lasikuitua sisältävä vesi/sementtiliete syötetään Magnani-koneen lietteen levittäjään, jota konetta on kuvattu kuvioissa 5 ja 6.

35 Kuvio 5 esittää Magnani-tyyppistä konetta kuituvahvis- teisten sementtilevyjen valmistamiseksi. Koneessa on jatkuva 12 69982 perforoitu liikkuva peti 32, joka kulkee kahden pyöritettävän telan 33 ympäri. Liikkuva peti 32 on suljettu sivuiltaan ja sen sisäosa on kytketty imupumppuun (ei esitetty). Jatkuva vettä läpäisevä kangashihna 34 on ohjattu joukon pyöri-5 tettävia sylinterimäisiä teloja ympäri, joista kolmea kuviossa on osoitettu viitenumeroilla 36, 38 ja 40. Kangashihna 34 on ylhäällä tuettu liikkuvalla petillä 32 ja kulkee liikkuvan petin 32 yläpinnan ja lietteen levittäjän välissä, jolla on vaunun 42 muoto, joka on välin päässä hihnan 34 10 yläpuolella. Vaunu 42 on asennettu edestakaisin liikkuvaksi liikkuvan petin yläpuoella, kuten on osoitettu nuolilla 43 ja siinä on kaksi telaa 44 ja 441, jotka ulottuvat poikittaisesta hihnan 34 leveyden poikki. Ylävirran puolesta telaa 44 pyöritetään vastapäivään ja alavirran puoleista 441 myötä-15 päivään. Vaunua käytetään käyntisuunnaltaan käännettävällä moottorilla (ei esitetty) ja sen liikkeelle on asetettu rajat rajakytkimien avulla (ei esitetty).

Vaunun 42 yläpuolella riippuu lieteputki 46, joka on asennettu pituussuuntaan liikkuvaksi vaunun 42 kanssa. Liete-20 putki 46 on venttiilin (ei esitetty) kautta kytketty kartio-maiseen säiliöön 9, joka vastaanottaa lasikuitua sisältävän lietteen staattisesta sekoittimesta 6. Syvyyden tuntolaite 60 on järjestetty tuntemaan sen, milloin liete säiliössä 9 saavuttaa halutun syvyyden ja valvomaan pumppua 5 ja katkai-25 sulaitteistoa 7, kuten jäljempänä selitetään.

Jos halutaan tuottaa korrugoituja (aallotettuja) levyjä, niin varustetaan telat 44 ja 441 korrugoiduilla pinnoilla ja korrugoidut kalanteritelat 45 sijaitsevat poikittaises-ti hihnan 34 ylitse alavirtaan vaunusta 42. Kulkiessaan liik-30 kuvan petin 32 päällä, annetaan hihnalle 34 korrugoitu muoto, joka on komplementaarinen telojen 44, 441 ja 45 korrugoin-tiin nähden. Korrugoinnit kangashihnaan 34 voidaan tehdä käyttämällä liikkuvaa petiä 32, jossa on korrugoitu osa ja käyttämällä lineaarista järjestelmää välin päässä toisistaan 35 olevista tangoista ylävirtaan vaunusta 42. Korrugoinnit pois- 13 69982 tetaan sitten kangashihnasta 34 johtamalla se tasareunaisen pinnan 49 ylitse.

Koneen ollessa toiminnassa syöttää pumppu 5 sementti/ vesilietettä astiasta 4 staattiseen sekoittimeen 6 samalla, 5 kun katkaisulaite 7 syöttää katkaistuhahtuvaista lasikuitua siihen asianmukaisella nopeudella. Staattinen sekoitin 6 syöttää lasikuitua sisältävän lietteen säiliöön 9, kunnes tunto-laite 60 tuntee lietteen halutun syvyyden, jolloin katkaisu-laite 7 ensin pysäytetään ja sitten pysäytetään pumppu 5.

10 Liikkuvaa petiä 32 ja kangashihnaa 34 liikutetaan niiden lii-keteillä hitaasti osoitettuun suuntaan ja painetta alennetaan liikkuvan petin 32 sisäpuolella. Lieteputken 46 venttiili avataan ja se päästää lietettä virtaamaan ulos lieteput-kesta 46 lietteen levittäjän vaunuun 42. Niin pian kuin tunto-15 elin 60 tuntee, että lietteen syvyys säiliössä 9 on laskenut alle halutun tason, se käynnistää ensin pumpun 5 ja sitten katkaisulaitteen 7 ylläpitääkseen olennaisesti vakiotasoa lasikuitua sisältävässä lietteessä säiliössä 9 ja vakiosyöt-töä lietteen levittämisvaunuun 42. Telojen 44 ja 441 väliin 20 rajattu tila on täytetty lietelammikolla, joka tulee tasaisesti levitetyksi hihnalle 34 osakerroksina vaunun 42 edestakaisilla liikkeillä, niin että hihnalle 34 muodostuu levy. Lietteen muoto vastaa hihnan 34 korrugoitua ja johdetaan kor-rugoidun kalanteritelan 45 alitse, joka puristaa korrugoidun 25 lietelevyn haluttuun paksuuteen. Lietelevystä poistetaan vettä, kun se kulkee eteenpäin. Veden poisto perustuu imuun, joka vaikuttaa liikkuvan petin 32 ja kangashihnan 34 lävitse, kunnes liete saavuttaa riittävän jäykän tilan tullakseen poistetuksi hihnalta 34 kohdassa 49. Yhdistetystä materiaa-30 lista täten tuotettu levy leikataan sitten erillisiksi levyiksi, jotka sen jälkeen kuljetetaan pois imukuljettimella kovettamista varten ja pinotaan kypsymistä varten.

Kuvio 6 kuvaa Magnaani-tyyppistä konetta kuitulujit-teisten sementtiputkien valmistamiseksi.

35 Kartiomainen säiliö 9, joka vastaanottaa lietteen staattisesta sekoittimesta 6 on kytketty lietteen levittä- 14 69982 jään, jolla on putken 52 muoto, joka sijaitsee puristukoh-dan 52a yläpuolella, joka muodostuu tuurnan 54 ympärille tiiviisti käärityn vettä läpäisevän suodatinkankaan 53 ulkopinnan ja teräksisen muotoilutelan 56 väliin. Lietteen le-5 vitysputkea 52 liikutetaan edestakaisin pitkin puristuskoh-dan 52a pituussuuntaa, so. kohtisuoraan kuvion 6 paperitasoa vastaan. Syvyyden tuntoelintä 60 käytetään ja sen toiminta on järjestetty samoin kuin kuvion 5 mukaisessa suoritusmuodossa. Tela 56 voi liikkua vaakatasossa ja se pyrkii siirty-10 mään vasemmalle kuviossa 6 ja sitä pyöritetään vastapäivään, kuten on osoitettu nuolilla 57. Telan 56 vaakasuora liike oikealle kuviossa 6 sallii paksuuden kasvamisen kuitulujit-teisessa sementtimateriaalissa suodatinkankaan 53 päällä tuurnan ympärillä samalla, kun se ylläpitää kokoonpuristavaa 15 painetta materiaalia vastaan.

Tuurna 54, joka on järjestetty pyörimään myötäpäivään (kuviossa 6), on ontto teräksinen tai valurautainen putki, joka koko pinnaltaan on perforoitu. Tuurnassa 54 on suljetut päät ja sen sisäpuoli on imuputken 58 avulla kytketty 20 imupumppuun (ei esitetty).

Kuvatussa koneessa on myös toinen tela 59, joka sijaitsee kiinteällä etäisyydellä tuurnasta ja jonka tehtävänä on silittää yhdistetyn sementtiaineen pinta ja puristaa sitä, kun tuote saavuttaa halutun paksuutensa.

25 Koneen ollessa toiminnassa, syötetään lasikuitua sisäl tävä sementti/vesiliete säiliöön 9 ja lietteen syvyys täällä pidetään olenniasesti vakiona, kuten selitettiin kuvioon 5 liittyen. Tuurnan 54 sisäpuolinen paine alennetaan ja tuurnaa 54 pyöritetään myötäpäivään pienellä nopeudella. Sitten 30 syötetään liete säiliöstä 9 putken 52 kautta tuurnalla 54 olevan suodatinkankaan 53 ja telan 56 väliseen puristuskoh-taan, niin että osakerroksia lietteestä muodostuu suodatin-kankaalle 53. Tela 56 silittää pinnan ja kokoonpuristaa lietettä, kun se kerrostuu suodatinkankaalle samalla, kun tuur-35 nan 54 lävitse vaikuttava imu poistaa vettä lietteestä. Imun ja telan 56 aiheuttaman puristuksen yhdistelmä vähitellen li 69982 muodostaa tiiviin, homogeenisen, yhdistettyä sementtiainetta olevan sylinterin suodatinkankaalle 53. Paine aikaansaa kui-tulujitteisen sementtiaineen peräkkäisten kerrosten täydellisen yhtenäistymisen samalla, kun tela 56 liikkuu poispäin tuur-5 nasta 54, kunnes haluttu seinänvahvuus on saavutettu, jolloin tela 59 alkaa vaikuttaa täydentääkseen yhdistetyn sementti-aineen silittämisen ja kokoonpuristamisen.

Tuurna 54 muodostettuina kuitulujitteisine sementti-putkineen poistetaan koneesta ja siirretään toiseen yksik-10 köön, jossa tuurna 54 vedetään pois ja sementin annetaan kovettua. Puisia moutoilijoita voidaan työntää putkeen pitämään sen oikea muoto, kunnes sementti on täysin kovettunut.

Keksinnön mukaisen menetelmän erityisesimerkeissä valmistettiin lasikuitulujitteisia sementtiputkia käyttäen ku-15 vioiden 1, 2, 3, 4 ja 6 mukaista laitteistoa. Tavallista

Portland-sementtiä ja uudelleenkierrätetyn selluloosan muodossa olevaa selluloosaa sekoitettiin veteen muodostamaan liete, jossa veden suhde kiinteään aineeseen oli 1:1 siinä kuitua sisältävässä lietteessä, joka syötettiin kuvion 6 20 mukaiseen Magnani-tyyppiseen koneeseen ja lopullisissa putkissa oli selluloosan seuhteellinen osuus 2 paino-%. Jotkut putkista valmistettiin käyttämällä Cem-FIL alkalia kestävää lasikuitua, jonka koostumus on edellä annettu, hahtuvien muodossa, jotka oli katkottu 3 mm pituuteen ja joista olen-25 naisesti kaikki dispergoituivat yksilöllisinä säikeinä lietteeseen. Kuitumäärä oli 3,4 paino-% lopullisessa tuotteessa (seos 1). Jotkut muut putket valmistettiin käyttämällä seosta, jossa oli yksi osa mainittuja dispergoituvia hahtuvia ja kaksi osaa saman koostumuksen omaavia hahtuvia, jotka 30 katkottiin 12 mm pituuksiksi ja jotka säilyttivät yhtenäisyytensä lietteessä. Täten lisätyn lasikuidun kokonaismäärä oli sellainen, että lasikuitua lopputuotteessa oli 6 paino-% (seos 2). Lopuksi valmistettiin vertailuksi joukko muutoin samanlaisia putkia normaalista asbestisementtimateriaalista, 35 joka sisälsi olennaisesti 10 paino-% asbestia normaalissa 16 69982

Portland-sementissä lopputuotteessa. Putket tuettiin telineisiin ja kovetettiin ilmassa 100 %:n suhteellisessa kosteudessa seitsemän päivää ja sitten ne varastoitiin 21 päiväksi katon alle normaaleissa ympäristöolosuhteissa. Sitten 5 putket testattiin mittaamalla maksimaalinen murskauskuorma, jonka 300 mm pituus kestää ja hydraulinen puhkaisupaine. Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa.

17 69982

*Η ·Η -P -P -P -P

c c

M <U

ε ε ω α> HO) -HM Ό \ Ό \ P *H P ·Η

nJ -P 3 -P

T3 M Ό M

M C 0) C (1) O (0 X! (0 Λ

<U -PM -PM

CO rHr-H(NC\lC03C03 ΜΓΟ >, £ <N <N Ή· H·

0) 0 «3· ^ ^ 'S' LT) LD

("f \ ·», ^ *.

-H 0^ Ή (H rH rH iH rH

ξ-i —

<D

c

C -H

<U fO -—-G ΟΓΗ •h 3 ε lo

ΓΗ M O I '1 I

3 -H \ CD CD Γ" 3 3 t7> P X Ai

T3 -C >1 3 K Co O

a: λ: 3 M3

rH 3 -H

3 -PH

3 -HO

^ ΕΌ P 3 0 3 ή g· 3 -U 00 rH 00 Λ Ή 2 * I I '1 Μ QjAi n -a· ro 3 — 3 g λ: ε

M

ρ O

3 O S ro

Ai 3 —

Co | CN Γ'- rH OC CM Ή> :3 - CM o m σι m o o

-H 3 1—I 1—I rH

1) 3 CO M

rH ^ 3 ^ Λ 3 m m lo m m m

C-n N N (N M (N (N

0) *H i—1 rH i—I rH rH rH

Ai M •P -H 3 Ό Cj Ai ie 69982

Ottaen huomioon vaihtelut seinän paksuudessa, havaitaan, että esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut putket lasikuitulujitetta käyttämällä olivat lujuudeltaan yhtä hyviä tai parempia kuin tavanomaiset asbesti-se-5 menttiputket sekä keveämpiä kuin viimeksi mainitut johtuen niiden pienemmästä tiheydestä.

il

Claims (5)

69982

1. Menetelmä asbestittoman, lasikuitulujitteisen sementtituotteen valmistamiseksi, jossa menetelmässä 5 sekoitetaan sementti ja vesi muodostamaan juokseva liete voimakkaasti leikkaavassa sekoituslaitteessa, sekoitetaan lietteeseen ennaltamäärätty suhteellinen määrä lasikuitua, kerrostetaan lasikuitua sisältävä liete vettä läpäi-10 sevälle rainalle, poistetaan vettä lietteestä rainan lävitse, niin että rainalle jää lasikuitu ja sementti ja kovetetaan sementti muodostamaan lasikuitulujittei-nen sementtituote, tunnettu siitä, että liettee-15 seen sekoitetaan lasikuitu staattisessa sekoituslaitteessa (6), jossa ensin syötetään lasikuitu lietteen paljaalle pinnalle, kun tämä virtaa pitkin johtoa staattisessa sekoituslaitteessa (6) ja sitten muutetaan lietteen virtaus-tietä (30), niin että mainittu paljas pinta tulee peitetyk-20 si lietteellä olennaiseen syvyyteen, käyttämättä liikkuvia siipiä tai varsia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötetään lasikuitu mainitulle paljaalle pinnalle samalla, kun lietettä syötetään pitkin 25 alaspäin kaltevaa johtoa (20) ja sitten aikaansaadaan lietteen kulku toiselle alaspäin kaltevalle johdolle (25), joka ylhäältä katsottuna on suunnattu vastakkaiseen suuntaan kuin ensimmäinen johto (20), jolloin virtaustie (30) tulee muutetuksi siten, että alkuaan paljas lietteen pinta 30 silloin tulee sijaitsemaan lähellä virtauksen pohjaa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sen jälkeen, kun lasikuitu on syötetty paljaalle pinnalle, alkusekoittuminen aikaansaadaan olennaisesti kartionmuotoisella, johdossa (20) oleval- 35 la rajoittimella (26), joka aiheuttaa mainitun paljaan pin- 69982 nan alla olevan sementin nousemisen ympäröimään lasikuitua.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että staattista sekoi-tuslaitetta (6) tärytetään, kun sementtiliete ja lasikuitu 5 virtaavat sen lävitse.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että voimakkaasti leik-kaavassa sekoituslaitteessa muodostettu juokseva sementti/ vesiliete ensin syötetään pitoastiaan (4), jossa lietettä 10 jatkuvasti hämmennetään, ja sitten se ennaltamäärätyllä nopeudella syötetään staattiseen sekoituslaitteeseen (6). il 21 69982