HU225769B1 - Shaped fibre cement products and reinforcing fibres for same - Google Patents
Shaped fibre cement products and reinforcing fibres for same Download PDFInfo
- Publication number
- HU225769B1 HU225769B1 HU0003808A HUP0003808A HU225769B1 HU 225769 B1 HU225769 B1 HU 225769B1 HU 0003808 A HU0003808 A HU 0003808A HU P0003808 A HUP0003808 A HU P0003808A HU 225769 B1 HU225769 B1 HU 225769B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- fibers
- fiber
- polypropylene
- reinforcing
- cement
- Prior art date
Links
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 title description 5
- 239000011518 fibre cement Substances 0.000 title 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 158
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 71
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 57
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 53
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 53
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 26
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 25
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 15
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 14
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 7
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 4
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 64
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 9
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 8
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 5
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 229920005648 ethylene methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012874 anionic emulsifier Substances 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229920006379 extruded polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 239000010454 slate Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/1018—Coating or impregnating with organic materials
- C04B20/1029—Macromolecular compounds
- C04B20/1033—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Description
(54) Formázott szál-cement termékek és az ezekben alkalmazott erősítőszálak (57) Kivonat
A találmány szál-cement termékek erősítésére alkalmas polipropilénszálakra, ezen szálak kezelési eljárására, valamint az ilyen szálakkal erősített szál-cement termékekre vonatkozik.
A találmány szerinti szálak felületükön olefin típusú monomert és poláros csoportokat tartalmazó szerves polimerből kialakított bevonatot tartalmaznak, amely bevonatot a polimer vizes diszperziójával végzett felületi kezeléssel állítják elő.
A találmány szerinti szál-cement termékek javított szakítási munkával és repedési ellenálló képességgel jellemezhetők.
HU 225 769 Β1
A leírás terjedelme 8 oldal
HU 225 769 Β1
A találmány szálból és cementből előállított formázott termékben alkalmazható új erősítőszálakra, ezen szálak kezelésére, valamint ilyen szállal erősített szál-cement termékekre vonatkozik.
A szálból és cementből előállított szilárd termékeket a legkülönbözőbb alakban állítják elő, ilyenek többek között a tető- és bevonatelemek, mint a pala, sima és hullámos lapok, csövek és tartályok.
Ezeket a formázott szilárd termékeket hidraulikus kötőanyagokat, erősítőszálakat és adott esetben töltőanyagokat tartalmazó vizes, hidraulikusan keményített szuszpenziókból kiindulva állítják elő. A komponensek lényegében egyenletes eloszlatására a vizes szuszpenziót összekeverik, ezután a szuszpenzió víztartalmát eltávolítják. Az így előállított nyersterméket ezután például sima lappá, hullámos lappá vagy csővé alakítják. A formázott nyersterméket atmoszferikus körülmények között vagy meghatározott nyomáson, hőmérsékleten és nedvességtartalomnál szilárdulni hagyják.
Az előállítási eljárásban legelterjedtebben Hatschek eljárását alkalmazzák, amelyet eredetileg azbesztcementre dolgoztak ki, és amelyet Klos, Harald részletesen ismertetett „Asbestzement című munkájában (Springer Verlag, 1967). Más eljárások is ismertek, például a Magnani, Mazza-féle flow-on extrudálási és injektálási eljárás.
Hatschek eljárása hengeres víztelenítőberendezés alkalmazásán alapul. Ebben az eljárásban egy tartályban lévő hígított azbesztcement szuszpenzióból származó szőnyeget egy hengeres víztelenítőberendezéssel egy lemezre visznek át, majd profilos henger alkalmazásával kívánt vastagságban feltekerik. Hullámos lemez előállítása esetén a profilos hengeren kialakított azbesztcement lapot felvágják, és kívánt vastagság elérése után eltávolítják a hengerről. Ezután a lap alakját kialakítják, és olajozott hullámos fémlemezek között megszilárdítják.
Bizonyos alkalmazásoknál hasznosnak bizonyult, ha a nyersterméket alakjának kialakítása után, de még megszilárdulás előtt összepréselték (utópréselés). Ebben különbözik a formázott nem préselt szál-cement termék és a formázott préselt szál-cement termék. A formázott préselt szál-cement terméket alakjának kialakítása és a szilárdítási művelet közben 4,9 MPa (50 kgf/cm2) vagy ennél nagyobb nyomással összepréselik. A frissen formázott préselt szál-cement termékeket szokás szerint 9,8 MPa és 24,5 MPa közötti (100 kgf/cm2 és 250 kgf/cm2 közötti) nyomásnak vetik alá.
Az azbeszt húzószilárdsága miatt erősítőtulajdonsággal és vizes cementszuszpenzióban való kitűnő diszpergálhatósága miatt jó feldolgozási tulajdonságokkal rendelkezik. A víztelenítési lépésben mutatott jó szűrőtulajdonsága miatt és cementtel szembeni affinitása miatt az azbesztszálak képesek visszatartani a keverék finoman szuszpendált részecskéit a formázás során. A hidratált végtermékben a nagy húzószilárdság nagy rugalmassági modulussal és kis tapadási nyúlással társul, ami az azbesztcementből előállított terméknek is nagy hajlítási szilárdságot biztosít.
Azonban környezetszennyezési és egészségi okokból az azbeszt nemkívánatos komponenssé vált, és tekintélyes erőfeszítés történik ennek helyettesítésére.
Ezért erősítőanyagként és hidraulikus kötőanyagokkal együtt használt feldolgozási segédanyagokként, például a cement erősítésére újfajta szálak alkalmazására van szükség.
Mostanáig nem találtak az azbesztszálakhoz hasonló tulajdonságú természetes vagy szintetikus szálat. Az egyik fontos követelmény, amelynek az erősített szálaknak eleget kell tennie, a telített kalcium-hidroxidoldatban mutatott lúgállóság.
Az is fontos, hogy a szál hígított vizes cementszuszpenzióban könnyen diszpergálható legyen, és egyéb adalék anyagok hozzáadása után is egyenletesen eloszolva maradjon a szál-cement termékek víztelenítési eljárással történő feldolgozása során. A szálak megfelelő eloszlása nemcsak azért fontos, hogy ne képezzenek agglomerátumokat és a szál-cement végtermékben homogén szálkoncentráció alakuljon ki, hanem azért is, hogy a szálak ne forduljanak egy irányba.
Ez azért van így, mert ha a szálak egy előnyös irányba fordulnak, a szál-cement termék különböző szilárdságot mutatna a törési erő irányától függően.
A szakirodalomban számos publikáció jelent meg a különböző természetes vagy szintetikus szerves és szervetlen szálak alkalmazásával kapcsolatban. Többek között cellulózból, poliamidból, poliészterből, poliakrilnitrilből, polipropilénből és poli(vinil-alkohol)-ból készült szálak cement-erősítőanyagként történő alkalmazását vizsgálták. Ezenkívül üvegből, acélból, arámidból és szénből készült szálak vizsgálatát ismertették.
Mostanáig ezen szálak egyike sem bizonyult megfelelő tulajdonságúnak cementtel együtt alkalmazva.
Például az üveg kémiai stabilitása gyenge, az acél korrodálódik, és túl nagy a sűrűsége, a fém túl törékeny, gyengén tapad és költséges, a cellulóz élettartama nem megfelelő, és a közönséges polietilén és polipropilén húzószilárdsága nem megfelelő.
A jelenleg alkalmazott erősítőszálak közül a poliakrilnitril (PAN)- és a poli(vinil-alkohol) (PVA)-szálak általában a megfelelőbbek. Ezek a szálak önmagukkal vagy egymással kombinálva alkalmasak nagy húzószilárdságú és elfogadható alakíthatóságú formázott szálcement termékek előállítására. Sajnálatos módon a PAN- és PVA-szálak költségesek, ezért jelentősen növelik az ezeket tartalmazó szál-cement termékek előállítási költségeit.
A polipropilénszálak lúgállósága kitűnő még 110 °C hőmérsékleten is. Ezek tartós és olcsó szálak. Azonban ismeretes, hogy a polipropilénszálak általában technikailag nem megfelelőek, amikor olyan erősítőanyagokra van szükség, amelyek cementalapú mátrixa viszonylag törékeny.
Megpróbálkoztak a polipropilénszálak tulajdonságainak javításával oly módon, hogy a szál tömegébe adalék anyagokat kevertek be. A JP 6-219797 (Daiwabo Create) számú japán szabadalmi leírásban olyan kétkomponensű polipropilénszálakat ismertettek, ame2
HU 225 769 Β1 lyek periferikus részükön kalcium-karbonátot tartalmaznak. A GB-2 030 891 számú angol szabadalmi leírásban hőre lágyuló szálakba bombázással különböző részecskéket juttattak.
A GB-2 021 552 angol, WO 94/20654 nemzetközi, EP-A 0 240 167 európai és WO 87/04144 nemzetközi számú szabadalmi leírásokban olyan hidraulikusan keményített termékeket ismertettek, amelyekben kezdetben módosított polimer erősítőszálakat alkalmaztak. Ezért a szálakat minden esetben tömegben módosították, ami számos hátránnyal járt.
Az adalék anyagok polipropilénszálba történő bekeverése növeli az előállítási költségeket, és megváltoztatja az erősítőszál mechanikai tulajdonságait, különösen szakítószilárdságát csökkenti.
Az EP 0 310 100 számú európai szabadalmi leírásban szintén a szál tömegébe bevitt szervetlen részecskéket tartalmazó poliolefinszálakat ismertettek, ahol a részecskék nem a szálak felületén helyezkednek el. Az ilyen szálakat bizonyos felületi kezelésnek alávetett filmekből állítják elő. Az említett felületi kezelés a szál kémiai, elektromos vagy mechanikai módosítását foglalja magában. Ebben az iratban a szál felületén felületaktív anyagokat is alkalmaztak.
Nagy húzószilárdságú sztereoreguláris polipropilénszálak is ismertek a szakirodalomban. Az 0 535 373 számú európai szabadalmi leírásban (Daiwabo) 0,05 tömeg% és 10 tömeg% közötti mennyiségű alkilfoszfát-alkálifémsót tartalmazó polipropilénszálakat ismertettek.
Az EP-A 0 537 129 számú európai szabadalmi leírásban ilyen típusú polipropilénszállal erősített formázott szilárd cementtermékeket ismertettek.
Ezeknél a szállal erősített szál-cement lap alakú termékeknél jelentkező probléma, hogy a lapok szélén repedések jelennek meg, különösen a termékek hosszú időtartamú öregitése folyamán.
Ezen túlmenően a szál-cement termékek alkalmazásánál nagy jelentősége van a törési munkának. A nagy értékek az előnyösek (nagymértékben alakítható termék). Továbbá szál-cement termékek gépi megmunkálásánál, mint a fúrás, szegezés vagy fűrészelés, a nagy alakíthatóság fontos (amennyiben szükséges). Végül, ezáltal nő a termékek használata (például tetőfedés) közbeni biztonság, mivel terhelés alatt nem következik be hirtelen törés.
A polipropilénszálakkal erősített nem préselt szálcement termékekben a törési munka általában nagyon kis érték.
A fent említettek fényében, különösen kis repedés! ellenálló képességük és kis törési munkájuk következtében a polipropilénszálakkal erősített nem préselt szál-cement termékek használata mostanáig nagyon korlátozott maradt.
Megjegyezzük, hogy bizonyos polipropilénszálakat kis mennyiségben használnak betontermékekben a beton berepedésének csökkentésére. Ilyen például a kereskedelemben Crackstop® néven beszerezhető szál.
A 0 225 036 számú európai szabadalmi leírásban szilárduló keveréket és erősítőszálat tartalmazó beton építőegység előállítására vonatkozó eljárást ismertettek. A keveréket antisztatizált, ezáltal hidrofillé tett polipropilénszálak hozzáadásával állították elő, ami elősegítette ezek beágyazódását és egyenletes eloszlását. Ezen száltípus mechanikai tulajdonságai nem megfelelőek, ezért teljesen alkalmatlan szál-cement termékek, például tető- vagy burkolóelemek erősítésére.
Ennek oka, hogy a szál-cement termékek felület/vastagság aránya nagyon nagy. Ezért ezen termékeknél a berepedés problémája teljesen eltér a szilárd betontermékekétől. A szál-cement termékekben a szálaknak valójában megerősítőfunkciót kell betölteniük, míg a betontermékekben a szálak mennyisége lényegesen kisebb, és nem töltenek be megerősítőszerepet. Ezenkívül a különböző alkotórészek, különösen a cement aránya nagyon eltér a szál-cement termékekben. Emellett a feldolgozási körülmények és az üzemi feltételek is teljesen eltérnek.
Arra a váratlan és meglepő felismerésre jutottunk, hogy ha a polipropilénszálat - még a közönséges polipropilénszálat is - vizes polimer diszperzióval végzett egyszerű felületi kezelésnek vetjük alá, akkor az ilyen felületi kezelésnek alávetett polipropilénszálakból olyan formázott szál-cement termékek állíthatók elő, amelyek törési munkája nagy, és jó repedési ellenálló képességet mutatnak.
Találmányunk célja olyan formázott szál-cement termékek kutatása, amelyeknél nem jelentkeznek a szakirodalomban jól ismert hátrányok.
Találmányunk egyik célja jó mechanikai tulajdonságú, például kis előállítási ráfordítás mellett nagy törési munkát és jó repedési ellenálló képességet mutató formázott szál-cement termékek kutatása.
Találmányunk különösen vizet, hidraulikus kötőanyagokat és megerősítőszálakat tartalmazó hidraulikusan keményedő készítmény alkalmazásával előállítható formázott szál-cement termékek megerősítésére alkalmas polipropilénszálakra vonatkozik. A találmányunk szerinti szálak olefinmonomereket és poláros csoportokat tartalmazó szerves polimer bevonatot tartalmaznak, amely bevonatot ezen polimer vizes diszperziójával végzett felületi kezeléssel viszünk fel.
Találmányunk egyik megvalósítási módja szerint a vizes diszperzió olyan homopolimerből vagy kopolimerből álló szerves polimert tartalmaz - önmagában vagy keverék formájában -, amely előállítás után poláros csoportokkal módosított (például ojtott) olefin típusú monomerekből van előállítva.
Ilyen poláros csoportok például a maleinsavanhidridből, akrilsavból vagy metakrilsavból képzett csoportok.
A vizes diszperzió olyan szerves polimert is tartalmazhat - önmagában vagy keverékben -, amely oxidációval módosított olefin típusú monomerekből előállított homopolimer vagy kopolimer.
A diszperzió szerves polimerként olefin típusú monomerből és egy olyan poláros monomerből előállított kopolimert is tartalmazhat, amely például adott esetben ionokkal semlegesített metakrilsav vagy akrilsav.
A fenti kezelésnek alávetett polipropilénszálak előnyösen a szál tömegére vonatkoztatva 0,05 tömeg%
HU 225 769 Β1 és 5 tömeg% közötti, előnyösen 0,15 tömeg% és 1,5 tömeg% közötti mennyiségű poláros csoportot tartalmazó szerves polimer bevonattal vannak ellátva.
A találmányunk szerinti polipropilénszálak denier (d)-értéke előnyösen 0,5 és 10 közötti, előnyösebben 0,5 és 2 közötti.
A szálakat előnyösen 2 mm és 20 mm közötti, előnyösen 5 mm és 10 mm közötti hosszúságúra vágjuk fel. A szálak keresztmetszete kerek vagy szabálytalan alakú, például X vagy Y alakú. A szálakat húzás közben vagy után ráncolhatjuk. A szálak ráncolása végezhető például hamis csavarással, levegőbefúvásos áthurkolással (például Taslan-kezelés) vagy préseléssel (nevezetesen kábeltömszelence-kezelés).
A találmányunk szerinti szálak extrudált polipropilénfilm rostosításával is előállíthatok. Az ilyen rostok szalag formájúak is lehetnek.
Az erősítőszálak bármilyen szokásosan alkalmazott polipropilén típusú gyantából előállíthatok.
A polipropilénszálak vagy ezek egy része adott esetben töltőanyagot is tartalmazhat. Továbbá olyan anyagot is tartalmazhat, amelynek hatására a szálak hidrofil tulajdonságot mutatnak, például alkálifém-alkilfoszfát-sót, például nátrium- vagy káliumsót, amelyek előnyösen 8-18 szénatomosak.
Találmányunk egy további megvalósítási módja szerint a találmányunk szerinti szálak vagy ezek egy része olyan, nagymértékben kristályos polipropilént is tartalmazhat, amelynek húzószilárdsága szál állapotban például 490 N/mm2-nél nagyobb, tömeg szerinti közepes molekulatömegének és szám szerinti közepes molekulatömegének aránya (Q)<4,5, oldhatatlan alkotórész-tartalma (Hl) 97 és 100 közötti, és molekulánként! izotaktikus pentád frakciója (IPF) 94 és 100 közötti érték.
Találmányunk egy másik megvalósítási módja szerint az erősítőszálak vagy ezek egy része olyan kétkomponensű polipropilénszálat tartalmazhat, amely például egy magból és egy külső rétegből áll, ahol a külső réteg alkáliföldfém-karbonát-részecskéket tartalmaz, amely alkáliföldfém-karbonát például kalcium-karbonát, magnézium-karbonát vagy ezek keveréke lehet.
Találmányunk kiterjed a szál-cement termékek erősítésére alkalmas polipropilénszálak felületi kezelési eljárására is, amely eljárás során a polipropilénszálakat olefinmonomereket és poláros csoportokat tartalmazó szerves polimerek vizes diszperziójával hozzuk érintkezésbe.
A vizes diszperziókban a szerves polimerek koncentrációja előnyösen 0,5% és 40% közötti.
Különösen előnyösen a felületi kezelést úgy végezzük, hogy a szálakat a vizes diszperziót tartalmazó kezelőfürdőbe merített kenőhengerrel hozzuk érintkezésbe. A kezelés elvégezhető merítéses bevonással, porlasztással vagy ráncoló bevonással is.
A diszperzió koncentrációját az alkalmazott felületi kezelési eljárástól függően kell beállítani. Fürdőben történő kezelés esetén a vizes diszperzióban a szerves polimer koncentrációja száraz anyagra számítva 0,5% és 10% közötti. Porlasztással történő felületi kezelés esetén a diszperzió koncentrációja száraz anyagra számítva például 10% és 40% közötti.
Ezt a felületi kezelést a kivánalmaknak megfelelően a szálhúzási lépés előtt, közben vagy után végezzük. Az esettől függően a kezelést forró vagy lehűtött szálon végezzük.
Többféle felületi kezelés végezhető adott esetben az erősítőszálak előállítása során. A kezelőfürdő hőmérséklete általában 20 °C és 80 °C közötti.
Találmányunk kiterjed a fent ismertetett erősítőszálakat és a fent ismertetett eljárással kezelt erősítőszálakat tartalmazó formázott szál-cement termékekre is.
A szál-cement termékek előnyösen a kiindulási teljes száraz keverékre vonatkoztatva 0,3 tömeg% és 4 tömeg% közötti, előnyösebben 0,5 tömeg% és 2,5 tömeg% közötti találmányunk szerinti polipropilénszálat tartalmaznak.
A találmányunk szerinti szál-cement termékek ezenkívül tartalmazhatnak szervetlen szálakat vagy a találmányunk szerinti polipropilénszálaktól eltérő más szerves szálakat is.
A kezelt polipropilénszálakkal együtt alkalmazható szerves szálak például a poliakrilnitril-, poli(vinil-alkohol)-, poliamid-, poliészter-, aramid-, szén- és poliolefinszálak.
A kezelt polipropilénszálakkal együtt alkalmazható szervetlen szálak például üvegszálak, kőgyapot, salakgyapot, kalcium-metaszllikát-szálak, kerámiaszálak és hasonlók.
Egyszerűség céljából előnyös kötőanyagként a cementre hivatkozunk a leírásban. Azonban cement helyett bármilyen más hidraulikusan keményített kötőanyagot használhatunk. Megfelelő hidraulikusan keményített kötőanyagon olyan anyagokat értünk, amely szervetlen cementet és/vagy bármilyen más szervetlen ragasztóvagy kötőanyagot tartalmaz, amely hidratálás hatására megszilárdul. Különösen megfelelő hidratálás hatására szilárduló kötőanyagok például a portlandcement vagy alumínium-oxid-tartalmú cement, nagyolvasztó-portlandcement, trasszcement, salakcement, gipsz, autoklávos kezeléssel előállított kalcium-szilikát és a fenti kötőanyagok kombinációja.
A kötőanyagokhoz gyakran adagolnak különböző típusú töltő- és adalék anyagokat, például a víztelenítőberendezésben a szuszpenzió vfztelenedési tulajdonságának javítására. Ilyen adalék anyagok például a szállópemye, amorf szilícium-dioxid, őrölt kvarc, őrölt kő, agyag, nagyolvasztósalak, karbonátok, puccolán. A töltőanyagok teljes mennyisége a száraz állapotú termék teljes kiindulási tömegére vonatkoztatva 50 tömeg%-nál kevesebb.
A találmányunk szerinti termék ezenkívül tartalmazhat kikészítőszálakat, mégpedig a száraz állapotú termék teljes kiindulási tömegére vonatkoztatva 10 tömeg% vagy ennél kisebb mennyiségben.
A találmányunk szerinti termékek lehetnek például tető- vagy burkolóelemek, például sima lapok, vagy hullámos lapok vagy bármilyen más különböző alapú segédelemek.
HU 225 769 Β1
Találmányunkat részletesen ismertetjük a különböző megvalósítási módokat tartalmazó alábbi példákban.
Példák
A példákban összehasonlítjuk a találmányunk szerinti kezelésnek alávetett polipropilénszálakkal erősített szál-cement termékeket a hasonló, de kezeletlen polipropilénszálakkal előállított szál-cement termékekkel.
Az alkalmazott kezelőfürdő
1. fürdő
MICHEM® emulzió 94340-E készítmény (Michelman International & Co.), amelyet vízzel 4% szilárdanyag-koncentrációig hígítunk.
Ez a készítmény Epolene® E-43 típusú maleinsavanhidriddel ojtott polipropilént (Eastman Chemical) tartalmazó vizes diszperzió. A diszperzió az alábbiakkal jellemezhető:
- emulgeálószer: nemionos,
- közepes részecskeméret: 40 nm,
- pH: 7,5-9,0.
2. fürdő
Az 1. fürdővel azonos összetétel, 4%-ra hígítva, amelyhez 0,1% Silwet® L-77 típusú felületaktív anyagot adagolunk (OSI Specialities) [a-1,1,1,3,5,5,5-heptametil-trisziloxanil-propil-m-metoxi-poli(etilén-oxid)].
3. fürdő
Michelman International & Co., M 59840 számú készítménye, amelyet vízzel 4% szilárdanyag-tartalomra hígítunk, 0,1% Silwet® L-77 típusú felületaktív anyagot adunk hozzá (OSI Specialities).
Az M 59840 számú készítmény A-C® X 597 típusú maleinsavanhidriddel ojtott etilén-propilén kopolimert (Allied Signal) tartalmazó vizes diszperzió.
4. fürdő
Michelman International & Co., M 93935 számú készítménye, amelyet vízzel 4% szilárdanyag-tartalomra hígítunk, 0,1% Silwet® L-77 típusú felületaktív anyagot adunk hozzá (OSI Specialities).
Az M 93935 készítmény AC® 392 HDPE típusú oxidált nagy sűrűségű polietilént (HDPE) (Allied Signal) tartalmazó vizes diszperzió. A diszperzió jellemzői a következők:
- emulgeálószer: nemionos,
- közepes részecskeméret: 40 nm,
- pH: 9,0-10,5.
5. fürdő
Aquacer 524 készítmény (Byk-Cera), amelyet vízzel 4% szilárdanyag-koncentrációra hígítunk.
Ez a készítmény egy Epolene® E-43 típusú maleinsavanhidriddel ojtott polipropilént (Eastman Chemical) tartalmazó vizes diszperzió. A diszperzió anionos emulgeálószert tartalmaz.
6. fürdő
Aquacer 841 készítmény (Byk-Cera), amelyet vízzel 4% szilárdanyag-koncentrációra hígítunk.
Ez a készítmény egy Epolene® E-43 típusú maleinsavanhidriddel ojtott polipropilént (Eastman Chemical) tartalmazó vizes diszperzió. A diszperzió anionos emulgeálószert tartalmaz.
7. fürdő
Az 1. fürdő szerinti készítmény, amelyet 0,2% szilárdanyag- (ojtott polipropilén) koncentrációra hígítunk.
8. fürdő
Az 1. fürdő szerinti készítmény, amelyet 1,0% szilárdanyag- (ojtott polipropilén) koncentrációra hígítunk.
9. fürdő
Aquaseal® 1127 jelű készítmény (Páráméit B.V.), amelyet 1% szilárdanyag-koncentrációra hígítunk.
Ez a készítmény etilén-metakrilsav-kopolimer vizes diszperziója.
10. fürdő
A 9. fürdő szerinti készítmény, amelyet 4% szilárdanyag- (etilén-metakrilsav-kopolimer) koncentrációra hígítunk.
11. fürdő
Aquaseal® 1088 jelű készítmény (Páráméit B.V.), amelyet 1% szilárdanyag-koncentrációra hígítunk.
Ez a készítmény Na+-ionokkal semlegesített etilénmetakrilsav-kopolimer (ionomer) vizes diszperziója.
12. fürdő
A 11. fürdő szerinti készítmény, amelyet 4% szilárdanyag- (Na+-ionokkal semlegesített etilén-metakrilsavkopolimer) koncentrációra hígítunk.
Néhány vakvizsgálatot is végzünk a találmányunk szerinti kezelésnek alávetett szálak és a technika állásához tartozó, ismert felületaktív anyagokkal kezelt szálak közötti különbség bemutatására. Ezek az anyagok nem tartoznak az olefinmonomereket és poláros csoportokat tartalmazó polimerek definíciójába.
A vakpróba
4% módosított sziloxánalapú nedvesítőszert (Schill und Seilacher) tartalmazó készítmény (a polipropilénszálak hidrofil tulajdonságúvá tételére).
B vakpróba
4% Lurol PP-5030-30%-ot (Goulston Technologies) tartalmazó készítmény (emulgeálószerek, síkosítószerek és antisztatizálóanyagok keveréke).
C vakpróba
4% hexanolt tartalmazó készítmény (amelyet szokásosan nedvesítőszerként alkalmaznak).
Polipropilénszálak előállítása
Standard polipropiléngyanta-granulátumot [olvadáspont: 165 °C, ömledék folyási index (MFI) 25] hevítünk egy extruderben, ahol az extruder végén a hőmérséklet 240 °C és 280 °C között változik, és szokásos módon sodorjuk.
A szálhúzást szokásos berendezésben végezzük.
Az első műveletben a szálak sodrását és húzását szakaszosan végezzük. Egy másik előállítási eljárásban a szálak sodrását és húzását folyamatos módon végezzük.
Az így előállított szálak jellemzői a következők:
- lineáris sűrűség: 1,18 dtex;
- szakítószilárdság: 730 N/mm2;
- kezdeti modulus: 7460 N/mm2;
- tapadási nyúlás: 19,0%.
A szálakat húzás után a fent ismertetett kezelőfürdők egyikében impregnáljuk oly módon, hogy a kezelő5
HU 225 769 Β1 fürdőbe merített kenőhengerrel hozzuk érintkezésbe. A kezelés során a szálakra felvitt kezelőfürdő szárazanyag-tartalma a szál tömegére vonatkoztatva körülbelül 0,15 tömeg% és 1,5 tömeg% közötti.
A koncentrációt mágneses magrezonanciával (NMR) határozzuk meg egy szokásos OXFORD NMR QP 20+ készülék alkalmazásával. A berendezést szokásos módon használjuk a szál felületére különösen textilipari technológia alkalmazásával felvitt végső bevonat mennyiségi meghatározására. Ezt a berendezést olyan meghatározott komponens koncentrációjának meghatározására tervezték, amely molekulaszerkezetében protonokat tartalmaz.
A következő összehasonlító vizsgálatokat végezzük el:
1. a kezelőfürdőben impregnálás nélkül;
2. a felületaktív készítményben impregnálással (A vakpróba, B vakpróba és C vakpróba).
Ezután a szálakat az építőanyag-keverékben történő felhasználás előtt szokásos módon 8 mm hosszúságúra vágjuk.
Az alábbi 1-6. példákban a kezelőfürdőben végzett impregnálást a szálhúzás után végezzük, azonban ezt a kezelést a húzási lépés közben vagy közvetlenül a sodrás után és a szálak húzása előtt is végezhetjük. Az alábbi 1a. példában a kezelést a szálsodrási lépés és a szálhúzási lépés között végezzük.
1-6. és 1a. példa
A keverékek előállítása és Hatschek-berendezésen történő feldolgozása
A következő vegyületeket keverjük össze vízzel:
- cement: 77,2%;
- a fenti fürdők egyikében felületaktív kezelésnek alávetett polipropilénszálak: 1,8%;
- 65° SR értékre finomított kraftcellulóz pép (Schopper-Riegler): 3,0%;
- amorf szilícium-dioxid: 3,0% és
- szálló pernye: 15%.
A fenti koncentrációk a teljes szárazanyag-tartalomra vonatkoztatott szilárdanyag-koncentrációk.
A szuszpenziót vízzel 30 g/l koncentrációra hígítjuk, majd a Hatschek-berendezés tartályába töltjük.
Röviddel a szuszpenzió tartályba töltése előtt 200 ppm poliakrilamid típusú pelyhesítőszert adagolunk a cement retenciójának javítására.
A berendezés alkalmazásával a lapokat az előállító henger 22 fordulatával állítjuk elő.
Ezután a lapokat egy 17,7 MPa (180 bar) nyomásértékre beállított présben olajozott acélpofák között 5,5 mm közepes vastagságúra préseljük.
A lapokat 28 napig 100% relatív légnedvességen 20 °C-on műanyaggal letakarva szilárdulni hagyjuk.
Hajlítószilárdság és repedési ellenállás mechanikai vizsgálatok
A mechanikai vizsgálatokat száraz állapotban levegőn végezzük. Először is a minták hajlítószilárdságát mechanikai vizsgálóberendezésben határozzuk meg egy szokásos hárompontos hajlítóvizsgálattal.
A berendezéssel felvesszük az alakváltozási görbét. A legnagyobb terhelés alatti törési munkát (IMOR) joule/m2-ben fejezzük ki (J/m2), ez a szakadási nyúlásig terjedő alakváltozási művelet integrálja.
A repedési ellenálló képességet egy, a szál-cement termék végei mentén bekövetkező repedezést kiváltó szigorú teszttel is meghatározzuk (repedési teszt).
A repedéseket úgy hozzuk létre, hogy mesterségesen nedvességgradienst alakítunk ki a lemezek széle és közepe között oly módon, hogy a termék külső és belső tartományát különböző mértékben szárítjuk.
Ebből a célból Hatschek-berendezésben előállított szál-cement lap sorozatot préselünk, és 28 napig nedvességtartalmú légtérben a fenti módon száradni hagyjuk, majd 30*30 cm-es négyzetekre vágjuk, és egymás tetejére helyezzük. Minden 10 db közé egy térköztartót helyezünk.
A (körülbelül 40 lapból álló) rakás tetejére és aljára két, például acélból vagy poliészterből készült megfelelő nem abszorbens tulajdonságú borítóréteget helyezünk. A rakást 24 órára egy 60 °C-os szellőztetett kemencébe helyezzük.
A lapok széle mentén repedések jelennek meg. A lapokat egyenként megvizsgáljuk, és a szabad szemmel látható repedéseket megmérjük. Az egyes lapokon lévő repedések hosszát összeadjuk, és teljes összegüket 5 lapra meghatározzuk.
Az eredmények az alábbi I. táblázatban láthatók.
/. táblázat
| Kezelés | Préselt szál-cement lapok mechanikai tulajdonságai | ||
| Az alkalmazott emulzió koncentrációja (%) | Törési munka (IMOR) (J/m2) | Repedések teljes hossza 5 lemezen (cm) | |
| Nincs | 1174 | 15,9 | |
| 1. fürdő, húzás után | 0,8 | 1490 (+27%) | 7,0 (-56%) |
| 1. fürdő, húzás előtt | 1450 (+24%) | 8,1 (-56%) | |
| 2. fürdő, húzás után | 1,3 | 1564 (+33%) | 2,5 (-84%) |
| 3. fürdő, húzás után | 1,3 | 1913 (+63%) | 9,7 (-39%) |
| 4. fürdő, húzás után | 0,5 | 1394 (+19%) | 6,2 (-61%) |
| 5. fürdő, húzás után | 1,4 | 2054 (+75%) | 6,8 (-57%) |
| 6. fürdő, húzás után | 0,6 | 1511 (+29%) | 7,1 (-55%) |
| A vakpróba | 1050 | 14 | |
| B vakpróba | 950 | 16 | |
| C vakpróba | 980 | 16 |
HU 225 769 Β1
Az I. táblázat adataiból arra következtethetünk, hogy a fenti 6 fürdő valamelyikében felületi kezelésnek alávetett polipropilénszálakkal erősített préselt szál-cement termékek törési munkája nagyobb (a növekedés 19% és 75% közötti), mint a hasonló, de kezeletlen polipropilénszálak alkalmazásával előállított szál-cement terméké.
A törési munka növekedése megfigyelhető a felületaktív anyaggal (A, B vagy C vakpróba) kezelt polipropilénszálakat tartalmazó szál-cement termékekkel összehasonlítva is.
A találmányunk szerinti termékek repedési vizsgálatában hasonlóan jelentős csökkenés tapasztalható a repedések teljes hosszának mérésekor (39% és 84% közötti az esettől függően), mint a nem kezelt szálakat tartalmazó terméknél és az A, B vagy C vakpróbákkal kezelt szálakat tartalmazó terméknél.
7-12. példák
A keverékek előállítása és Hatschekberendezésben történő feldolgozása Az eljárást az 1-6. példákban ismertetetthez hasonlóan hajtjuk végre, azzal az eltéréssel, hogy a terméket nem préseljük.
A Hatschek-berendezésben előállított lapokat ezért közbülső préselési lépés nélkül közvetlenül megszilárdítjuk.
Az eredményeket az alábbi II. táblázatban mutatjuk be.
II. táblázat
| Kezelés | Préselt szál-cement lapok mechanikai tulajdonságai | ||
| Az alkalmazott emulzió koncentrációja (%) | Törési munka (IMOR) (J/m2) | Repedések teljes hossza 5 lemezen (cm) | |
| Nincs | 360 | 52,3 | |
| 7. fürdő | 0,17 | 1027 (+185%) | 42,5 (-19%) |
| 8. fürdő | 0,25 | 1320 (+267%) | 39,9 (-24%) |
| 9. fürdő | 1136 (+215%) | ||
| 10. fürdő | 1925 (+433%) | ||
| 11. fürdő | 1313 (+265%) | ||
| 12. fürdő | 1089 (+202%) | ||
| A vakpróba | 370 | 52 | |
| B vakpróba | 380 | 49 | |
| C vakpróba | 302 | 55 |
A préselt szál-cement termékekhez hasonlóan a nem préselt termékek esetében is arra lehet következtetni a II. táblázat adatai alapján, hogy a fent ismertetett 7-12 fürdők egyikével kezelt közönséges polipropilénszálakkal előállított termék törési munkája jelentősen nő (202% és 403% közötti növekedés figyelhető meg a nem kezelt szállal előállított termékéhez képest). A törési munka növekedése a felületaktív anyaggal (A, B vagy C vakpróba) kezelt polipropilénszálakkal előállított szál-cement termékkel összehasonlítva is megfigyelhető. Találmányunk szerinti nem préselt termékek esetében a repedések teljes hosszúsága is 19% és 24% közötti mértékben csökken a nem kezelt szálakkal előállított termékekkel összehasonlítva. A berepedéssel kapcsolatos javulás az A, B és C vakpróbákkal kezelt szálakkal előállított termékeknél is megfigyelhető.
Tehát az egyszerű, kis költségigényű kezelésnek alávetett polipropilénszálak alkalmazásával növelhető az ilyen szálakkal erősített szál-cement termékek törési munkája és repedési ellenálló képessége. Ez a kezelés bármilyen típusú polipropilénszálon elvégezhető.
A fenti kezelés hatása teljesen váratlan. Annak ellenére, hogy a szálak a kezelőfürdőben lévő készítménnyel nagyon rövid ideig érintkeznek, a részecskék jól hozzátapadnak a szálhoz. Ez a hatás teljesen váratlan, mivel annak ellenére, hogy a szál-cement termékek előállítása során a szálakat és a cementet nagy mennyiségű vízzel intenzíven keverjük össze, a szálkezelés hatása megmarad.
Megjegyezzük, hogy a törési munkával kapcsolatos eredményeket a legelőnytelenebb körülmények között végzett vizsgálattal, azaz száraz állapotban levegőn határoztuk meg.
Claims (11)
1. Szál-cement termékek erősítésére alkalmas polipropilénszál, azzal jellemezve, hogy felületén egy szerves polimer bevonatot tartalmaz, ahol a szerves polimer olefin típusú monomerek homopolimere vagy kopolimere, amely szintézis után poláros csoportokkal, mégpedig maleinsavanhidriddel, akrilsawal vagy metakrilsawal van módosítva, és a bevonat ezen polimer vizes diszperziójának alkalmazásával végzett felületi kezeléssel van kialakítva.
2. Az 1. igénypont szerinti szál, azzal jellemezve, hogy a polipropilénszálak denier (d)-értéke 0,5 és 10 közötti.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szál, azzal jellemezve, hogy a polipropilénszálak hossza 2 mm és 20 mm közötti.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szál, azzal jellemezve, hogy a szerves polimer egy olefin típusú monomer és egy, végül ionokkal semlegesített poláros monomer kopolimere.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szál, azzal jellemezve, hogy a bevonat 0,05 tömeg% és 5 tömeg% közötti mennyiségű száraz anyagot tartalmaz a szál szárazanyag-tartalmára vonatkoztatva.
6. Eljárás szál-cement készítmények erősítésére alkalmas polipropilénszálak felületi kezelésére, azzal jel7
HU 225 769 Β1 lemezve, hogy a szálakat szerves polimerek vizes diszperziójával hozzuk érintkezésbe, ahol a szerves polimerek olefin típusú monomerek homopolimerei vagy kopolimerei, amelyek szintézis után poláros csoportokkal, mégpedig maleinsavanhidriddel, akrilsawal vagy 5 metakrilsawal vannak módosítva.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vizes diszperzió 0,5% és 40% közötti mennyiségű olefinmonomert és poláros csoportot tartalmazó szerves polimert tartalmaz.
8. Formázott szál-cement termék, amely vizet, hidraulikus kötőanyagokat és az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti erősítőszálakat tartalmazó hidrauliku10 san szilárduló készítmény alkalmazásával van előállítva.
9. Formázott szál-cement termék, amely vizet, hidraulikus kötőanyagokat és a 6. vagy 7. igénypont szerinti kezelési eljárással kezelt erősítőszálakat tartalmazó hidraulikusan szilárduló készítmény alkalmazásával van előállítva.
10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti termék, azzal jellemezve, hogy a kiindulási teljes száraz keverékre vonatkoztatva 1 tömeg% és 5 tömeg% közötti mennyiségű erősítőszálat tartalmaz.
11. A 8-10. igénypontok bármelyike szerinti termék, azzal jellemezve, hogy az egy hullámos vagy sík lap.
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest
A kiadásért felel: Törőcsik Zsuzsanna főosztályvezető-helyettes
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97203209 | 1997-10-15 | ||
| PCT/BE1998/000149 WO1999019268A1 (fr) | 1997-10-15 | 1998-10-08 | Produits faconnes en fibres-ciment et fibres de renforcement pour de tels produits |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0003808A2 HUP0003808A2 (en) | 2001-03-28 |
| HUP0003808A3 HUP0003808A3 (en) | 2001-04-28 |
| HU225769B1 true HU225769B1 (en) | 2007-08-28 |
Family
ID=8228827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0003808A HU225769B1 (en) | 1997-10-15 | 1998-10-08 | Shaped fibre cement products and reinforcing fibres for same |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1047647B1 (hu) |
| JP (1) | JP4454847B2 (hu) |
| AR (1) | AR015457A1 (hu) |
| AT (1) | ATE261918T1 (hu) |
| AU (1) | AU9425098A (hu) |
| BR (1) | BR9813058A (hu) |
| DE (1) | DE69822512T2 (hu) |
| DK (1) | DK1047647T3 (hu) |
| ES (1) | ES2216313T3 (hu) |
| HU (1) | HU225769B1 (hu) |
| PL (1) | PL207867B1 (hu) |
| PT (1) | PT1047647E (hu) |
| SI (1) | SI1047647T1 (hu) |
| WO (1) | WO1999019268A1 (hu) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6572697B2 (en) | 2000-03-14 | 2003-06-03 | James Hardie Research Pty Limited | Fiber cement building materials with low density additives |
| AU2001266907B2 (en) * | 2000-06-28 | 2005-09-15 | Dow Global Technologies Inc. | Plastic fibers for improved concrete |
| JP5089009B2 (ja) | 2000-10-04 | 2012-12-05 | ジェイムズ ハーディー テクノロジー リミテッド | サイジング済みセルロース繊維を使用する繊維セメント複合材料 |
| AU9690401A (en) | 2000-10-17 | 2002-04-29 | James Hardie Res Pty Ltd | Method and apparatus for reducing impurities in cellulose fibers for manufactureof fiber reinforced cement composite materials |
| ES2284820T3 (es) | 2001-03-09 | 2007-11-16 | James Hardie International Finance B.V. | Materiales compuestos de cemento reforzado por fibras que utilizan fibras tratadas quimicamente con dispersabilidad mejorada. |
| BR0107280A (pt) | 2001-09-17 | 2004-03-23 | Rhodia Poliamida Ltda | Microfibras para reforço de matrizes inorgânicas, como cimento, argamassa. gesso e concreto, microfibras à base de poliamida para reforço de matrizes inorgânicas, processo para obtenção de microfibras à base de poliamida para reforço de matrizes inorgânicas e produtos à base de fibrocimento |
| FR2835826A1 (fr) * | 2002-02-14 | 2003-08-15 | Rhodianyl | Materiaux composites obtenus a partir de liant hydraulique et de fibres organiques presentant un comportement mecanique ameliore |
| EP1362937A1 (fr) * | 2002-05-10 | 2003-11-19 | Redco S.A. | Procédé pour produits façonnés en fibres-ciment et fibres de renforcement pour de tels produits |
| EP1362936A1 (fr) * | 2002-05-10 | 2003-11-19 | Redco S.A. | Procédé pour produits façonnés en fibres-ciment et fibres de renforcement pour de tels produits. |
| FR2842190A1 (fr) | 2002-07-10 | 2004-01-16 | Rhodia Performance Fibres | Materiaux composites renforces comprenant un liant hydraulique ou chimique,des fibres de polyamide ainsi qu'un ou plusieurs additifs pour comportement mecanique ameliore |
| US7993570B2 (en) | 2002-10-07 | 2011-08-09 | James Hardie Technology Limited | Durable medium-density fibre cement composite |
| CN100402455C (zh) | 2003-01-09 | 2008-07-16 | 詹姆斯哈迪国际财金公司 | 使用漂白的纤维素纤维的纤维水泥复合材料及其生产方法 |
| US7998571B2 (en) | 2004-07-09 | 2011-08-16 | James Hardie Technology Limited | Composite cement article incorporating a powder coating and methods of making same |
| NZ571874A (en) | 2006-04-12 | 2010-11-26 | Hardie James Technology Ltd | A surface sealed reinforced building element |
| DE602008003723D1 (de) | 2007-09-10 | 2011-01-13 | Eternit Ag | Vorgefertigte faserverstärkte Zementartikel |
| RU2396379C2 (ru) * | 2007-12-10 | 2010-08-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Си Айрлайд" | Синтетическое волокно для объемного армирования цементного продукта и способ его изготовления (варианты), цементный продукт, содержащий дисперсию синтетического волокна, и способ его изготовления |
| US10131579B2 (en) | 2015-12-30 | 2018-11-20 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Polarity-enhanced ductile polymer fibers for concrete micro-reinforcement |
| US10717673B2 (en) | 2015-12-30 | 2020-07-21 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Polymer fibers for concrete reinforcement |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0219579A1 (en) * | 1985-09-16 | 1987-04-29 | Dave D. Barrett, Jr. | Insulating cementitious mixture and method of use |
| HUT48185A (en) * | 1985-10-23 | 1989-05-29 | Mta Termeszettu Domanyi Kutato | Process for producing building units, particularly prefabricated building units from after-hardening material mixture containing reinforcing fibres |
| US4952631A (en) * | 1986-01-03 | 1990-08-28 | Exxon Chemical Patents Inc. | Compositions for preparing cement-adhesive reinforcing fibers |
| JP2633763B2 (ja) * | 1991-10-01 | 1997-07-23 | 大和紡績株式会社 | セメント補強用ポリプロピレン繊維 |
-
1998
- 1998-09-21 AR ARP980104719A patent/AR015457A1/es active IP Right Grant
- 1998-10-08 DK DK98947244T patent/DK1047647T3/da active
- 1998-10-08 JP JP2000515845A patent/JP4454847B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-08 AU AU94250/98A patent/AU9425098A/en not_active Abandoned
- 1998-10-08 PL PL340629A patent/PL207867B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1998-10-08 PT PT98947244T patent/PT1047647E/pt unknown
- 1998-10-08 SI SI9830632T patent/SI1047647T1/xx unknown
- 1998-10-08 WO PCT/BE1998/000149 patent/WO1999019268A1/fr active IP Right Grant
- 1998-10-08 HU HU0003808A patent/HU225769B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1998-10-08 AT AT98947244T patent/ATE261918T1/de active
- 1998-10-08 BR BR9813058-7A patent/BR9813058A/pt active IP Right Grant
- 1998-10-08 ES ES98947244T patent/ES2216313T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-08 DE DE69822512T patent/DE69822512T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-08 EP EP98947244A patent/EP1047647B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001519318A (ja) | 2001-10-23 |
| PL340629A1 (en) | 2001-02-12 |
| HUP0003808A2 (en) | 2001-03-28 |
| PL207867B1 (pl) | 2011-02-28 |
| EP1047647A1 (fr) | 2000-11-02 |
| DE69822512T2 (de) | 2005-01-05 |
| DK1047647T3 (da) | 2004-07-26 |
| PT1047647E (pt) | 2004-08-31 |
| SI1047647T1 (en) | 2004-08-31 |
| HUP0003808A3 (en) | 2001-04-28 |
| JP4454847B2 (ja) | 2010-04-21 |
| ES2216313T3 (es) | 2004-10-16 |
| EP1047647B1 (fr) | 2004-03-17 |
| AR015457A1 (es) | 2001-05-02 |
| AU9425098A (en) | 1999-05-03 |
| WO1999019268A1 (fr) | 1999-04-22 |
| DE69822512D1 (de) | 2004-04-22 |
| ATE261918T1 (de) | 2004-04-15 |
| BR9813058A (pt) | 2000-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU225769B1 (en) | Shaped fibre cement products and reinforcing fibres for same | |
| JP2633772B2 (ja) | 繊維補強された成形物 | |
| CA1131264A (en) | Fiber-reinforced cement-like material | |
| CA1147536A (en) | Method for the production of a fiber-reinforced hydraulically setting material | |
| CS638888A3 (en) | Fiber-reinforced composite material | |
| JP5770091B2 (ja) | 繊維−セメント製品組成物及びそれらから得られた形作られた製品 | |
| IE52984B1 (en) | Fibre-containing products manufactured with hydraulic binders | |
| US4524042A (en) | Process for producing hydraulically setting extruding materials | |
| EP1044939B1 (fr) | Produits façonnés en fibres-ciment et fibres de renforcement pour de tels produits et procédé de traitement de telles fibres | |
| EP0165372B2 (en) | A process for production of hydraulic substances reinforced with high tenacity acrylonitrile fibers | |
| JP2835806B2 (ja) | 補強用ポリプロピレン繊維および繊維補強セメント成形体 | |
| JPS6232144B2 (hu) | ||
| EP0313068B1 (en) | Polyvinyl alcohol-based synthetic fibers having a slender cross-sectional configuration and their use for reinforcing shaped articles | |
| JP2867087B2 (ja) | ポリプロピレン繊維および繊維補強セメント成型体 | |
| EP1362937A1 (fr) | Procédé pour produits façonnés en fibres-ciment et fibres de renforcement pour de tels produits | |
| US20090221202A1 (en) | Composite materials containing hydraulic binders | |
| MXPA00003257A (en) | Shaped fibre cement products and reinforcing fibres for same | |
| GB2073653A (en) | Polyvinyl Alcohol Synthetic Fibres | |
| JP2002293602A (ja) | 水硬性材料の抄造方法 | |
| MXPA99008658A (en) | Molded fibrocement product containing fibers of the type of polyvinyl alcohol (p | |
| JPS6251906B2 (hu) | ||
| JPS62226846A (ja) | 炭素繊維複合硬化物 | |
| JP2000053455A (ja) | 混練成形水硬性材料補強材及び混練成形体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |