NL8000657A

NL8000657A - Werkwijze voor de vervaardiging van een met vezels versterkt hydraulisch bindmateriaal.

Info

Publication number: NL8000657A
Application number: NL8000657A
Authority: NL
Original assignee: Amiantus Ag
Priority date: 1979-02-09
Filing date: 1980-02-01
Publication date: 1980-08-12
Also published as: CA1147536A; BR8000806A; FR2448516A1; FI67072B; DE3002484A1; DE3002484C2; PH18235A; AR225625A1; PT70704A; IT8067194A0; FI800051A; IT1128037B; US4306911A; NO152168B; BE881381A; NO800342L; FR2448516B1; GR74429B; AT379576B; GB2042607B

Description

£ v , ï

fz /. S03C08/Ar/ZD

Aanvraagster: Amicntus (A.G.), te Niederurnen, Zwitserland.

Tital : Werkwijze voor de vervaardiging van sen met vezels versterkt hydraulisch binclmciteric-cil.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor 5 de vervaardiging ven een met vezel versterkt hydraulisch bindmeteri-acl, in het bijzonder een cementmcterical, c!ct twee vezelbestcnd-delen bevat, alsmede op uit dergelijke materialen vervaerdigde voorwerpen.

Met asbest versterkte cementmasscHs zijn tientallen 10 jcren lang uitstekende bouwmaterialen gebleken en hebben een veste plaats ingenomen. In het bijzonder is de vervaardiging ven verschillende bouwonderdelen zoals buizen, golfplaten, deklei, enz., met behulp van ontwateringsmethoden, bijvoorbeeld volgens Mcgncni (zie Heribert Hienc'l, "Asbestzementmaschinen", blz. 42 (1964) ) of 15 Hatschek (Oostenrijks octrooischrift 5970) in de betreffende industrie sterk verbreid. Een voorksursmethode, nl. de techniek vc:n de vikkelmethode, bijvoorbeeld volgens Het sch.sk, ic reeds sinds tientallen jcren bekend.

Deze bekende werkwijzen voor de vervaardiging ven 20 bijvoorbeeld buizen en platen van asbestcement zijn gebaseerd op de toepassing van trommelzeefmachines. Cacrbij wordt een sterk verdunde asbestcementsuspensie via een stofkasi en een zeefcylinder in de vorm van een vlies op een vilt acngefaracht en met behulp van vorm-walsen of buiskernen tot de gewenste dikte opgewikkeld. Hierbij 25 kunnen zich afhankelijk ven het toegepeste type asbestvezels de volgende oroblemen voordoen:

W I

De uit de mijnen cfkomstice voorontsloten asbest moet in de bev/erkingsinstailatiss van de asbestcementindustrie verder ontsloten, d.w.z. in een kollerccng verder geopend worden. Een ven 20 de moeilijkste problemen is daarbij de in de natuur voorkomende verschillende asbestvezeiscorten zonder verkorting en stofontwikkeling te ontsluiten, waarbij de ontsluitingsgrccd een bepaalde waarde niet mag overschrijden, ccneezisn anders ontv’ateringsprc-blemsn of vervoersproblemen op de trcmmelzsefmcchine kunnen op-25 treden.

8000657 4 ^ ~ Λ

Meest c!e ontsluiting ven de asbest is ock de juists samenstelling ven da verschillende asbestvezelsoorten, bijvoorbeeld de lengte, het taikgshalte, enz. ven wezenlijke betekenis voor ds werking van de machine en de kwaliteit ven de te vervaardigen pxoduk-5 ten.

De esbestbev/erking en de vermenging van ds verschillende asbestsoortsn zijn beslissend voor de produktie en de kwaliteit van de eindprodukten. Slechts wanneer men deze parameters beheerst, is het mogelijk om weerbestendice produkten met goede 10 mechanische eigenschappen te verkrijgen. De vorm van ds stofkast voor de trommelzeef alsmede de daarin ineehouwde stofroerders zijn eveneens van wezenlijk belang voor de verdeling van de asbestvezels in het vlies, resp. voor de vezelrichtinc van het asbest in het gerede produkt. De vezelverdeling in het vlies is van wezenlijk 15 belang voor het ekonomisch gebruik ven ce asbestvezels, cangezien bij een slechte vorm van de stofkest en een slechte roerwerking het gevaar voor asbestopeenhopincen in het vlies bestaat, waardoor ce regelmatige vezelversterking in het produkt wordt verslechterd.

Verder zijn dergelijke asbestopesnhopingsn nadelig voer het gedrag 20 van het produkt in gebieden, v/acr vorst kan optreden, en voor het hechtingsgedrcg van gekleurds bekledingen.

Pij het ontwateren ven het csbestcementvlies op het vilt moet afhankelijk van de voorbereiding van de vezels het gewoonlijk in verschillende vccuumkasten heersende vacuum op ds 25 juiste wijze aangepast worden. Vanneer dit niet het geval is, kunnen bijvoorbeeld cementdee-ltjes uit het vlies ioscemcakt worden of kan het vlies onvoldoende ontwaterd worden, waardoor bij het wikkelen slechte produkten ontstaan.

Tijdens het wikkelen wordt in het algemeen door 20 ccnvullend persen het ontstane produkt nog een keer ontwaterd.

De persdruk moet aangepast worden aan het wciergehalte ven het vlies en can de gewikkelde wanddikte. Menneer dit niet het gevel is, ontstaan problemen met betrekking tot de stevigheid of achteruitgang in kwaliteit door verperste produkten.

2C Maast ai deze technische details met betrekking tot de machines en afstellingen in de productielijnen, die noodz-kslijk zijn om een succesvol verloop ven hst proces te waarborgen, zrn deze 8000557 -3- X 4 bekende werkwijzen gebaseerd op de uitstekende cffiniteit en fil-terwerking, d.v/.z. het vermogen ven de asbestvezels om het cement vast te houden. Naast deze goede cemeni-fiitrctiewsrking van de asbestvezels dienen deze echter ook tegelijkertijd als versterkende 5 vezels in het gehydrateerde eindprodukt.

Tegenover deze beide voordelige eigenschappen van ce asbestvezels staat echter ook een zeer specifiek nadeel. De natuurlijks fysische eigenschappen, in het bijzonder de geringe rek bij breukbelasting leidt ertoe, dat zuivere asbestcementprodukten een IQ bepaalde brosheid bezitten. Deze eigenschap komt tot uiting in een beperkte slagvastheid. Men heeft can ook niet nagelaten om neer nieuwe vezels te zoeken, die als versterkende vezels voor cement tot buigzamere eindprodukten kunnen leiden.

In het Duitse octrooischrift '373.91ο is de versterking 75 van cement met vezelstoffen, zoals cellulose of andere organische of anorganischs vezels beschreven. In latere jaren werden in dit verband ontelbare natuurlijke en synthetische vezels op hun geschiktheid als versterkende vezels voor cement onderzocht. Bijvoorbeeld werden proeven gedaan met katoen, zijde, wol, poiycmide-vezeis, poiyester-2Qvezels, polypropeen-vszels en anorganische vezels, zoals glasvezels, staalvezels, kooistofvezels, enz.

Door de industrie voor de vervaardiging ven bouwmaterialen werden reeds enige werkwijzen voor de vervaardiging van met hout versterkte cementprodukten gepubliceerd. Voorbeelden bier-25ven zijn de Duitse octrooischriften 535.531, 654.432, 313.921 en 915.317, de Britse octrooischriften 252.906 en 455.571, de Zweedse octrooiaanvrage 13139/68, het Zweedse octrooischrift 60.225 en het Zwitserse octrooischrift 216.902.

De in deze octrooipublikcties beschreven v/erkvijzen QQmaken echter zender uitzondering gebruik van een minimale hoeveelheid water, dat voor het harden ven het hydraulischs bindmiddel nodig is. De techniek van het mengen van cement, houtspaanders en water evenals de vervaardiging van bouwmaterialen uit dergelijke· mengsels is volledig verschillend var. een werkwijze zoele die ven GgHatschek, waarbij met verdunde ’-'ctsrige slibsamsnstellingen '-erdt gewerkt. De in de bovengenoemde octrooischriften beschreven voorbehandeling van de houisteffen met verschillende anorganische zouten .dient hier uitsluitend voor de stabilisering cf minerclicsring ven O Λ Λ Λ C 7 de door water opzwelbare cellulosebestcnddelen van het hout. ίο anorganischs routen !<unnen ook dienen om in het hout aanwezige schadelijks stoffen, die de harding ven het cement storen, te blokkeren, zodat een betere verbinding ven hout en cement cev/ccr-5 borgc' wordt.

Na de in het voorafgaande uitvoerig beschreven technische moeilijkheden, die bij de industrie toegepaste ontwaterings-mcchines bij de vervaardiging van asbest-cemeniproduktsn op kunnen treden, is het duidelijk, dat het bij louter vervanging ven asbest-1Q vezels door andere vezels praktisch onmogelijk was om volgens de zelfde methoden en met reeds aanwezige inrichtingen op grote scheel bevredigende met vezel versterkte cementprodukten te vervaardigen. Deze voorstellen zijn den ook nooit voor een industriële produktie toegepast.

1^ Een van de grootste problemen met andere dan asbest vezels, is, dat steeds een slechte verdeling ven de vezels in c!e cemeni-waterbrij optreedt. De vezels scheiden zich af ven het mengsel en vormen kluwens. Voorts maakte het slechte vermogen ven de messte vezels om cement vast te houden een technische produktie 9Q ónmogelijk. Verder is de bijdrage van vele synthetische vezels in het cementprodukt tot de stevigheid tot een minimum beperkt, acngezien in het bijzonder bij hydrofobe, organische vezels slechte een slechte hechting in de cementmctrix aanwezig is. Vastgestsld werd echter, dat bij aanvullende aanwezigheid ven een geringe hoeveelheid aan asbest, de vervaardiging ven met vezels versterkte

ÏnV

produkten volgens de bestaande ontv/ateringsmethoden doorgaans mogelijk is (Brits octrooischrift 85c.729). De toevoeging ven een hoeveelheid ven 0,5 tot 5% asbest maakt Het mogelijk orn een betere verdeling van de organische en anorganische vezels in een 3Q cement-wcterbrij te verkrijgen, waarbij tegelijkertijd tevens een voldoende vasthoudende werking van het cement bij de ontwatering gewaarborgd wordt.

Ter verbetering ven de hechting ven de vezels in de cementmctrix is voorgesteld om tot vezels gevormde polyamide-** foelies toe te cessen (Amerikaans octrooischrift 3.521.225). In het Russische tijdschrift "Polim. Ctroit. Mater.", 1975, 41, blz. 152-157 (Chemical Abstracts 06, 7765/“ (1977) ) is beschreven, dat vezels met rechthoekige doorsneden een verbeterd hechtvermogen 8000657 * * r· vertonen. Andere uitvinders besc'rijven inermopicstische ve-el-stukken, die cscn de uiteinden door opsmelten verdict worden, *.o~c <·

I I | · \/p’M \/Λ»*ιθ] "! M

eveneens een vsroetermg van ca v-n —1 ‘ cementmctrix plccts most vinden (Jcpcns octrcoiscnnft 7.40^.,^7).

5 In het Duitss Cffenlegungsschrift 23 19794 v/orct voorgecte..·.-. om met behulp van speciaal gemodificeerde polyp-opesnvezsls ven tv/e-verschillende lengten met vezel versterkte cementplcten te verve—-digen. Ais vervaardigingsmethoden worden ontv/aterinesmetnodsn «.oe-gepast, waarbij het mengsel ven de po!yp-c?eenvezelstu.<.ien met 10 cellulose vezels en met een gedeelte ven de cement-vaterorzj wordt voorgsmengd alvorens de voor de verwerking benodigce concentratie aan vaste stoffen wordt ingesteld. Deze werkwijze xs 3Cm.&~ in wezen op de toepassing ven speciaal gemodificeerde polypropeen-vezels met bepaalde mengsels van verschillsnce vezellencten beperkt.

15 Anders vezels kunnen hiervoor niet toegepast werden.

Om verschillende redenen loont het echter de moeite om in de in de asbestcementindustrie voorbereice produktis-instal-laties met vezelversterkte cemsntprodukten met roede mechcnzscne eigenschappen te vervaardigen, die zonder enige toevoeging van 20 asbest en onder toepassing van gebruikelijke vezels vervaardigd kunnen worden.

Men heeft nu op verrassende wijze gevonden, dat het mogelijk is om door kombinctie ven twee soorten algemeen op de merkt verkrijgbare vezels met verschillends eigenschappen, hierna als 25 versterkende vezels en filtervezsls aangeduid, cirekt met de bestaande machines volledig asbestvrije produkten te verkrijgen, die zowel met betrekking tot verscheidene mechanische eigenschappen als ook met betrekking tot de crbeidshygi’ëne beter zijn den de gebruikelijke csbestcementproduktsn. Kenmerkend voor de onderhavige 20 uitvinding is, dat op beide soorten van vezels een tenminste moeilijk'.oplosbare bekleding wordt gevormd, bijvoorbeeld uit twee zouten, die in kombinatis een onoplosbaar zout kunnen vormen, wanneer de vezels in konickt gebracht v/orden met een oplossing ven een eerste, in water oplosbaar zout en het tweede zout met deze 35 vszels-zoutoplossirjw-suspensie wordt gemengd. Deze voorbehandeling ven de vezels maakt het mo^slijk om met behulp ven een gebruikelijks ontvetsrinrsncchine ven het type h'at schok uit een esment-vszelbrij e^n ctj.±opelxj^ vires Vw—zcrr^ f~ ei.* 8000657 -ó-

Ter vereenvoudiging is in de voorafgaande beschrijving cement ais bij voorkeur toegepest bindmiddel genoemd. Alle andere hydraulisch hardende bindmiddelen kunnen echter in plaats van cement toecepcst worden.

5 De werkwijze der uitvinding wordt als volgt toege- licht. Onder filtervezels moeten in het algemeen vezelsystemen verstaan worden, die geen noemenswaardige bijdrage aan de eigenlijke versterking van het cement leveren. De voornaamste opgevs van deze vezels is om het cement bij het ontwateren ven de vezel-cement-10 brij in het mengsel vast te houden.

Bij de gebruikelijke vervaardiging van asbestcement wordt deze taak vervuld door de asbestvezels, die tevens tegelijkertijd als versterkingsvezels dienen. Voor de werkwijze der uitvinding geschikte filtervezels zijn bijvoorbeeld cellulose vezels 15 van elke aard, bijvoorbeeld in de vorm van pulp, houtsiijpsei, oud papier, houtmeel, cellulose-houdende cfvcl van vuil ververkence inrichtingen, enz. Men ken echter ook wolvezelc, zijde of vezels van bijvoorbeeld polypropeen toepceeen. Daarnaast kunnen ook filtervezels op anorganische basis, zoals kcolien- of steenwol, o ij de 20 'werkwijze der uitvinding toegepest werden.

In de hierna volgende tabel A zijn van verschillende filtervezels enige waarden voor het vermogen om cement vast te houden vermeld. De filtratieproeven werden met behulp ven een

Hatschek-machine uitgevoerd. De Hatschek-machine werd mer sen £ · * * 55 waterige brij van 72 g per liter cement en 2 g per liter «z-rar-vezels gevoed. De afzuiginrichting in het ontwcterincsgedeelte werd zo incesteld, dat de vezel-cementvliezen een restwatergeneite van 30% bij de cfvoer uit de machine bezaten. Van het achtergebleven water in de machine werden monsters genomen, waarin het 30 slibgeheite docr filtreren met behulp van een cfzuigtrechter werd bepaald. Het v/ecsn ven het neerslag werd uitgevosrd nc crocen bij 110°C gedurende zes uur.

8000657 -7- Λ·- * T.-’-'-a'ï λ I %.f-^ / ί

Vermogen van verschillende fiitervezels om cement vast te houden bij hun gebruik in een Hctschek-mcchine.

Fiitervezel^-type Vermogen om cement vast te 5 houden in % van het tosge- paste cement.

Rockwool Lapinus -Typ 792176 22%

Rockwool Dl 70%

Oud papier, zonder glanspapier 71% IQCud pcpier/Cellulose KHBX =4:1 62%

Hostapulp EC-5300 92%>

Hostapulp R-ovO oo,.

Asbest(overeenkomstig voorbeeld I) 72%

Cm c!e gelijkmatige verdeling van deze filtsrvezels 15in de cementbrij te vergemakkelijken worden ze volgens de uitvinding onderworpen aan een voorbehandeling, die nog nader zal worden besproken. De concentratie ven de fiitervezels in het gehele cement-vezelmengsel varieert ven 2 tot 20 volumeprocent. De concentratie hangt sterk af van het materiaal en bedraagt bij voorkeur C tot IS "Ovolumeprocent.

Als versterkende vezels kunnen alle bekende anorganische en organische versterkingsvezels toegepast worden, zoals glas-, steal-, koolstof-, crcmids-, polypropeon-, polyvinylclcokcl-, polyester-, polyamide- of polyacrylvezels, enz. Opdat versier’:ing~-25vezels hun tack in produktsn met grote stevigheid, bijvoorbeeld golfplaten en dergelijke, kunnen vervullen is naast een zo hoog mcgelijke treksterkte van minstens ;e/den een zo klein mogelijke rek bij breukbelasting, in het algemeen van minder dan 10% vereist, '/oor proeukten, waaraan minder hoge eisen gesteld worden, kunnen ook oCcndsre vezels, bijvoorbeeld uit oude materialen ieegepcsi worden. De versterkende vezels zijn in hoeveelheden ven 0,2 tot '22 volumeprocent, in het bijzonder 1-10 vol.$T

ÖO 0 065 7 Λ -ο- bij voorkeur 4 tot o volumeproceni in het cemsni-vezelmengssl aanwezig. De versterkende vezels worden bij voorkeur met een lengte van 4 tot 25 mm toegepast, waarbij zowel afzonderlijke vezels met een gelijkmatige lengte als ook een mengsel ven vezels met ver-5 schillende lengten toegepest kunnen wcrcien. Voorts kunnen eveneens gemalen vezels toe-gepast worden. De dikten ven de afzonderlijke vezels kan binnen wijde grenzen variëren, doch aan dikten van 0,5 tot ó dtex wordt de voorkeur gegeven. De versterkende vezels worden op gebruikelijke wijze gelijkmatig in de cementmcssa verdeeld.

10 In bepaalds gevallen, zoals bijvoorbeeld bij vormstukken, kunnen op plaatsen, die bijzonder blootgesteld zijn aan de inwerking van mechanische krachten, extra vezelversterkingen acngebracht worden, bijvoorbeeld in de vorm van vezelvliezen, garens, kabels, netten, weefsels enz., ingewikkeld of ingebed worden.

15 Men kan versterkende vezels met ronds doorsnede of met niet-ronde doorsnede, bijvoorbeeld vezels met rechthoekige of meerhoekige doorsnede toepassen. Verder kunnen versterkende vezels van een enkel type en ook mengsels van verschillende versterkende vezels tcegepost worden. De vezels kunnen tevens door een 20 bekends nabehandeling of bekleding in aanvulling op de behandeling volgens de uitvinding nog bijzonder verdreegbear met cement gemaakt zijn.

De voorbehandeling volgens de uitvinding, die de verdeling en het gedrag van de vezels in de verdunde cementbrij 25 bevordert, omvat de voorbehandeling van de filtervezsls en de versterkende vezels met middelen, dis een anorganische, in water tenminste moeilijk oolosbcre bekiedinc vormen.

Bijzonder geschikte middelen voor de voorbehandeling van de vezels zijn anorganische verbindingen, waarvan bijvoorbeeld 20 een eerste verbinding eerst in de vorm ven een waterige oplossing met de vezels in konteki gebracht wordt en alle verbindingen tezamen onder vorming ven tenminste een onoplosbare verbinding in en/ov op de vezels reageren.

Geschikts voorbehandelingen van de vezels kunnen 25 bijvoorbeeld met de volgende systemen uitgevoerd werden: ijzer-sulfaat-cclciumhycroxyde, aiuminiumsulfcct-calciumhycrcxyc’e, aluminiumsulfast-bariumhydrcxyds, ijzereulfcwi-bcriumkycroxyds, ·· ! η · I 1 · I t · · t 1 «· . «1·«! t r 8000657 "if- _o_ met verschillende bcrcten. Hen bijzonder geschikts voorbehandeling is het neerslccn ven cluminiurahydroxyde en caiciumsulfcct op de vezels door behandeling van ds vereis met sen waterige aluminium-sulfaatopiossing sn toevoeging von calciumhydroxyde.

5 De voorbehandeling wordt in hst algemeen uitgevoerd door besproeien, onderdompelen of op een andere wijze in kontaki brengen van de vezels met een waterige oplossing van de oplosbare reaktiebestanddelen met dccropvolgende toevoeging ven de eventueel toegepaste tweede reaktiebestanddelen.

10 De behandeling, bijvoorbeeld het neerslccn van calciumsulfaat en aluminiumhydroxyde uit cluminiumsulfcat en calciumhydroxyde levert de gelijkmatige verdeling van de afzonderlijke vezels in de cement-vezelbrij. Cs voorbehandeling ven de beide soorten vezels kan afzonderlijk en tegelijkertijd of nc elkaar 15 in een gemeenschappelijk bad uitgevoerd worden.

In het algemeen worden de vezels met een oplossing behandeld, die afhankelijk van de oplosbaarheid ven de toegepaste verbinding een concentratie ven 2-GC/ï, in het bijzonder 8-15^ en bij voorkeur ongeveer 10$ bezit. Met betrekking tot hst gewicht 20 van de vezels worden in het algemeen ongeveer 5-50 cexi.fi, bij voorkeur 10-20 gey.% en in het bijzonder ongeveer 15;? van het eerste bestanddeel toegepast. Het twsede bestanddeel wordt met voordeel in een stoechiometrische overmaat, die tot het drievoudige en meer kan bedragen, toegepast. Bij voorkeur wordt een drievoudige tot 25 dertigvoudige overmaat, in het bijzonder een twintigvoudige overmaat toegepast.

Hydrofobe versterkende vezels, zoels polyprepeen vezels, polyamide vezels, polyester vezel enz. kunnen voorafgaand aan de behandeling van de vezels volgens de uitvinding van hydro-00 fiels, organische bekledingen voorzien worden. Dergelijke behan-deiingsmiddalen op basis van ccryicten, epoxyverbindingen, isocyanc-ten enz. worden door verschillends producenten in de hendel gebracht en kunnen door bekleden of besproeien op de vezels of foelies ccngs-bracht worden. Het harden van cergelijke bekledingen wordt uitge-25 vosre! met behulp van katalysatoren en/of vsrhiitingsbehcndelingen.

Men ken ook hydrofobe versterkende vezels toepesssn, die anorganischs toevoegsels, zoals bariumsulfaat, cciciumccrboncct, calciumsulfaat, talk. titcandioxyd-e en dorrelijke bevatten, dis 8000657 -10- voor het verspinnen αοη de vezels toegevoegd worden.

Cnder de voor de uitvinding geschikte hydraulisch hordende bindmiddelen wordt een materieel versteen, det een anorac-nisch cement en/of een anorganisch bind- of kleefmiddel bevat, dat 5 door hydrateren gehard wordt. Bijzonder geschikte bindmiddelen die door hydrateren gehard worden, zijn bijvoorbeeld Portlcnd-cement, cluminiumcement, ijzer-portlcndcement, trascement, boocoven-cement, gips, bij c!e autoklcvenbehcndeling gevormde cclciumsilicaten alsmede kombinaties van de afzonderlijke bindmiddelen.

10 De voorbehcndelde vezels, het hydraulisch hardende bindmiddel, water en eventuele andere gebruikelijke toevoegsels zoals vulstoffen, kleurstoffen en dergelijke, worden op gebruikelijke wijze tot een brij vermengd, die in gebruikelijke ontwaterings-inrichtingen, bijvoorbeeld wikkelmachines, kontinu werkende ont-15 v/aterincsinrichtingen zoals eenkolomsinrichtincen, trommeizeven, langwerpige zeven, injektie-inrichtingen of filterpersen bewerkt, tot de gev/enste voorwerpen zoals pleten, golfplaten, buizen, c'cklei, met de hand of machinaal gevormde vermstukken van elke aard op bekende wijze gevormd en op gebruikelijke wijze gehard. De uirvmdrng 20 zal nader toegelicht worden aan de hand ven de hierna voicenae, niet beperkende voorbeelden. Hoewel de uitvinding bijzonder vaardevol is voor de vervaardiging van asbestvrije produkten, is het tevens mogelijk een deel van de versterkende vezels door asbestvezels te vervangen.

25 Voor zever niet anders vermeld zijn de m de voor

beelden aangegeven procenten gewichtsprocenten. Het ligt ornnen het bereik van een vakman om de hierna volgends voorbeelden naar gelang de beoogde toepassing van het materiaal door een geschifte keuze van c'e vezels en/of de behandelingen en inrichtingen te 20 veranderen. vcoroeelc I

(Vergelijkingsvcorbseld; esbestesment).

Men behandelt asbest grade 4 van Canadese oorsprong in een verhouding van 1:3 met asbest grade 5 van Russische oor-25 sprong in een kolleraang met 40 gewichtsprccent water gezurence 30 minuten. Hen brengt 153 kg (drooggswicht) vcn cscesvmsngse-. in een snel lopende vertikale menger, waarin zrcr. .,c m wersr bevindt en ontsluit verder gedurende 10 minuten. :'!c overp onpen rn 80 0 06 5 7 _11_ een horizontale menger voect men een ton portland-cement met een specifiek oppervlak van 3000 tot 4030 cm'"/s toe. Men pompt cie verkregen asbest-cementbrij in een roerkuip, ven waaruit de brij verdeeld wordt op een Hctschek-mcchine. In deze machine v/orden met s zeven omwentelingen van de vormwalsen platen van 6 mm gevormd, die gedurende 43 minuten in een stcpelpers tussen geoliede platen bij een specifieke druk van 250 bar tot een dikte van 4,3 mm v/orden geperst. Het onderzoek werd uitgevoerd nc een hcrdinrstiid van 20 dagen, nadat de olaten noc 3 dagen leng met water bevoc.htiod v/aren. 10 De resultaten zijn vermeld in tabel 2.

Voorbeeld II

(Vergeiijkingsvoorbeeld: alleen filtervezels).

Men behandelt houtslijpsel gedurende 15 minuten in een kollergang met 50% van een 1C£'s aluminiumsulfactoplossinc.

15 Men laat het aldus behandelde houtslijpsel noc gedurende minstens 2 dagen liggen om de werking nog verder te versterken.

Men vormt 102 kg ven het op deze wijze vcorbehcndslde p houtslijpsel in 1 .mw water gedurende 10 minuten in een scivopulp- mcchine tot een brij. Vervolgens verdunt men deze suspensie verder o 20 tot 2,5 in'* en voegt 15 kc aluminiumsulfaat in de vorm ven een 20fHs waterige oplossing toe.

Men voegt aan de suspensie vervolgens 50 kc; poedervormig calciumhydroxyde toe en vormt nog 5 minuten verder tot pulp, waarna men verpompt in een langzaam lopend horizontaal mengcpparact, ^5 waarin gedurende 15 minuten de recktie van aluminiumsulfaat en calciumhydrojiyde voortgezet wordt.

Mc overponpsn in een cementmenger mengt men gedurende 10 minuten met 1000 kc cement met esn specifiek oppervlak van enge- Λ veer 3000 tot 4000 cmVg. Ter verbetering van de vlokvorming mengt ga men met 80 g polyacrylamide in de vorm ven een 0,2^’s waterige oplossing. Men leidt het mengsel uit een roerkuip naar een Hctschek-mcchine en gaat verder te «werk cis in voorbeeld I. De resultaten zijn eveneens vermeld in t*:bel 0.

Voorbeeld III

25 Men behandelt houtslijpsel in een koliergeng geduren de 15 minuten met 50% ven een lOfHs cluminiumsulfeetepiessing. Hen laat het aldus behandelde houtslijpsel neg gedurende minstens drie degen liggen om de inwerking verder te versterken. Men vormt dit 8 ö 0 0 '6 5 7 — 1 voorbehondeide houtslijpsel inde vorm ven een Cfj's suspensie gedurende 10 minuten in eon solvopulpncchine tot een brij, die over- Λ eenkornt met 30 kg houtslijp sol in 1 mv water. Men verdunt dors o vezelsuspensie tot 2,5 mv, veegt 22 kg polyvinylcilcohol vezels met 5 een lengte ven 6 mm en een dikte ven 2,2 dtex toe en vormt nog ge durende 5 minuten verder tot een brij. Vervolgens .svoegt men 15 kg aluminiumsulfaat in de vorm van een 20;2's oplossing toe en voegt aan het mengsel 50 kg poedervormig cci.lciumhydzcxyde toe. Na nog 5 minuten verder vormen tot een brij pompt men de suspensie in een 10 langzaam looend horizontaal msngapoaraat en laat hierin 15 minuten t v I i leng reegaren.

Na overpompen in een cementmsnger mengt men gedurende 10 minuten met 1000 kg cement met een specifiek oppervlak van ongeveer 2000 tot 4000 cm" per gram. Ter verbetering ven de vlok- 15 vorming mengt men met 00 g polyacrylamide in de vorm van een 0,2^’s

oplossing. Men voert het claus verkregen mengsel uit een roerkuip naar een Hatschek-mcchine en verwerkt het op de in voorbeeld I beschreven wijze tot platen. De resultaten zijn vermeld in tabel E. Voorbeeld IV

20 Hen vormt 56 kg polyprcpeenvezels in de vorm van een s waterige suspensie gedurende 10 minuten in een solvopulpmcchi- Λ ne tot een brij. Na verdunnen met water tot 2,5 ,τΜ veegt men 22 kg gemalen poiyccrylnitrilvezels "Drelon" met een gemiddelde vezellengts van 6 mm en een fijnheid ven 2,2 dtex toe en vormt nog 25 5 minuten langer tot een brij. Vervolgens voegt men 15 kg aluminium sulfaat in de vorm van een 20£'s waterige oplossing toe, vormt gedurende 5 minuten tot een brij en voegt 50 kg poedervormig cal-ciumhydroxyde toe. Men vormt dit mengsel nog 5 minuten vereer tot een brij en laat na overpompen in een Icnczccm lopend horizontaal 20 mencapoarcat nog 15 minuten verder reageren. Men voert de toevoe-ging van cement en de verdere verwerking uit op de in voorbeeld 11 beschreven wijze. De resultaten zijn vermeld in tabel S.

8000657 t j I < 5 o i o 3 μ ί M ~

«-* J O

I H

““ Ü “7· j o' Γ * zs rj a ό I . < Η· Ο I—P I j b \ o π· H Or-1! j 0“ !-j O' 0 H' 3 ZT < cj I r!·

ί—* Ο Ο H* j <+ O

h * 3 h

'C *< ‘ "C

T Γ « § i rj_ - ! o I< < Γ3 O O 0 _* > ;> in ;o · r> c

;_1 ;_I

1 hi rr !ö5. Ö «! ! < _ § < ”3 m 3 -— E i “Π

OO O I η* Η I H· CL

o vo: } * < < o a Έ ~9 I -u‘ } o a h c

® Ï? 4 a a ' M ^ P

—* O —* O I Mg ' · o O ·—1 ! CN 3 C\ .-1 , ( qu !_! G „ j I 3 ‘ . ] « *.j :o s| >1 v? a 1 :l l § si. 3 i y I < ο η e S f » cj °1 j O o j] o I CO · o 4,5. 3 h j >· j r .

\ λ*» o

‘t r>· C

>3 H -i —» ; ?o H* TO ij Π . o 2 :-1 Cj ;'0 On J O ! Cl - >;- pf·

;* ---G H

:! j ? !! j . .! “a _: o 40 j 0 3 to 0 -> CO j 'J CO \2 4) •j S H- %' •j j Ί-xrïr I! -- M j l· ,! j η· 11 -Γ* -Γ* j § p.

r\ xj ;/ .-N -0 J 1 ·— O O ;; ;X Ó \ w-o 8 0 0 0657 !| 1 -14-

Voorbseld I is sen verg€lij:<in{*svoorbeeld sn toont da woerden, die volgens de bekende werkwijzen verkregen kunnen worden. De asbestvezels vervullen in dit revel tegelijkertijd de rol ven filtervezels en versterkincsvezels. Voorbeeld II geeft de vaarden, 5 die verkregen worden wanneer alleen cellulose vezels als fiirsr-vszsls toegepast worden, waarbij ook reeds in dit geval een voorbehandeling van de filtervezels volgens de uitvinding toegepest wordt, acnaezien zonder deze voorbehandeling de verv/er.kina met behulo van een Hatschek-machine uiterst slecht zou verlopen.

IQ Een voorbeeld met alleen versterkincsvezels kan niet gegeven worden, aangezien het met uitzondering van asbestvezels niet mogelijk is om volgens de bestaande v/ikkeimetkode alleen met vezels versterkte platen te vervaardigen.

Cm de zelfde reden is het evenmin mocelijk om voorbeei-J5 den voor vezelvsrsterkte/filtervezelsystemen zender de voorbehandeling volgens de uitvinding te geven.

De voorbeelden III t/m V lichten ds werkwijze., der uitvinding toe. Uit de resultaten blijkt, dat door de kcmbinctis van met versterkincsvezels en filtervezels versterkte cementproduk-20 ten vervaardigd kunnen worden, die een betere slccvastheid bezitten dan de tot nu toe verkregen asbestcementproduktsn en tegelijkertijd een grote buig-treksterkte vertonen. Het afzonderlijk gegeven voorbeeld V heeft betrekking op de toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding voor de vervaardiging van golfplaten. Voor ae onoe-25 rispelijke vormgeving worden bijzonder hoge eisen can net vezei-cemsntmengsel gesteld.

Voorbeeld V,

Men behandelt houtslijpe®! en ongebleekte sekundc-cellu-lose in een verhouding van 1:4 gedurende 15 minuten m een roller-20 gang met 5Q% van een 10^'s cluminiumsulfactoplossing en laat vervolgens gedurende drie degen liggen. Men brengt 4c kg (droog gewicht) van dit houtslijpsel-cellulose-mengsel in een solvopulp-machine, verdunt met water tot een vaste stof gsnclre van _·., sn vormt gedurende 5 minuten tot een brij. Vervolgens voegt men 20 2* ka polyorooesn vezels en 272 liter veter toe en vorm- nc-g _ manuren tot een brij. Mc verdunnen van deze fi.1 rervsz 31-r u c?en·"·" "er 2,5 mC voert men 22 kc oolyvinylclcchol vezels met een lengte van c mm en een dikte van 2,2 c'tsr. toe en vormt nog c minu <· «η io. een 8000657 - 1 Γ_ brij. Vervolgens voegt men 15 kg aluminiumsulfaat in de vorm ven een 20/'3 oplossing toe en mengt met £0 kg poedervormig ccicium-hydroxyds. Mc nog 5 minuten vormen tot een brij pompt men de suspensie in een longzccm lopend horizontaal mengcppcrcct en lect gedurende 5 IS minuten reageren.

Mc overpomoen in een cernsntmsncer mengt men esdurende i i v V w 10 minuten met 750 kg portlcnd-cement en £50 kg sneicemeni ven de Permooser Zementwerke te kenen met sen specifiek oppervlak tussen 4000 en 5000 enf'/g· Ter verbetering ven de vlokvorming mengt men 10 met 00 g polyacrylamide in de vorm ven een 0,2/'s oplossing. Men leidt het aldus verkregen mengsel · uit een roerkuip near een Hatschek-machino en verwerkt het op bekende wijze tot golfplaten.

Men kontroleert voortdurend of c!e vaste stof concentratie in de stof-kast 80 c per liter niet overschrijdt. Het verdunnen vindt pleats met 15 circulatiev/cter. Per zeef cylinder verkrijgt men een vlissdikte ven 0,35 tot 0,40 mm. Het verkregen vlies wordt op het vilt zeer goed ontwaterd. Het vacuum moet echter voorzichtig incestelc! worden, cangezien het vlies anders te droog werd en de neiging tot scheiding van lagen op de vormwolsen vertoonde.

20 Het watergehclte bij de afvoer ven ce vormwalssn be draagt bij voorkeur niet minder dan 22%, opdat bij het daaropvolgende vormen tot golfplaten geen gclfscheuren optreden. Men wikkelt aldus tot c-7 mm dikke platen, die na verwijdering ven de vormwalsen aan as golfzuiger toegeveerd worden.

25 Een gedeelte van de platen wordt dirskt nc; ds goif- zuiger tussen geoliede pleten gehard, wacrnc ze nc tien uur ven de platen verwijderd en opgsslegen worden* Het andere gedeelte ven de platen wordt in een enkele pers gedurende 6 uur onder een druk ven 150 bar geperst, vervolgens gedurende 10 uur tussen geoliede pinten 30gehard en nc verwijdering ven ds platen gedurende £0 degsn op^ssla-gsn. Onderzoek ven de breuketerkte nc 28 dagen bij een 2,5 m lange, 6 mm dikke golfplaat mat profiel 7 in bevochtigde toestand leverde bij 2/2 belasting voor een c-ngeperste golfplaat 2600 N bij een dichtheid ven 1,20 g/cmv. Voor een geperste golf-35pleet werd een breukbelcsting van cOOO M bij een dichtheid ven Λ 1 AP *~ /r'c-p i f *Vw fa./ -#iii ‘J, V.ii·*' Wi(» 8000657 «*. £' f 7 -1é-

Ter vergelijking toonde een csbestcement-gclfplc'0^ met -een gelijke vorm sn dikte bij een self de proefopstelling en geoexste toestand een breukbelasting ven 5100 Γ! bij een dicntneic- “* ' <3 ,i van 1,62 g/cmw. De geperste asbesteement-golfplcat bezet een oreu.i-5 belasting van 7000 N bij een dichtheid van 1,00 g/cmv.

Het vorstondersoek leverde voor een geperste asoest-vrije golfplaat 500 cycli en voor de ongeperste pleat 3C0 cycli, die zonder beschadiging doorstaan werden (+40°C/ -40°C in water, 8 cycli per dag).

10 Het vorstonderzoek ven de geperste gebruikelijke as- 'oestcement-golfplaat leverde 320 cycli en van de ongeperste golfplaat 180 cycli tot het optreden van de eerste vlieslcgenscheiding.

8000657

Claims

1. Werkwijze voor cis vervaardiging vcn sen met veze’s versterkt hydraulisch bindmatericci, waarbij men esn hydraulisch bindmiddel met vezels, water en eventueel andere toevoegsels tot 5 een brij vermengt, met het kenmerk, det men met betrekking tot de veste stoffen cis vezels 2 tot 20 volumeprocent filtsrvezels en 1 tot 10 volumeprocent versterkinesvezeis toepest, die men beide onderwerpt aan een voorbehandeling, waardoor de dispergesrbeerhei d in de brij verhoogd wordt, en men v/cier in een grotere hoeveelheid ]0 dan de voor het harden van het bindmiddel benodigde hoeveelheid toevoegt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men voor de voorbehandeling van de vezels met het doel om tenminste een verbinding, in het bijzonder een zout in en/of op c!e vezels ]5 neer te slaan, deze met een eerste in oplossing zijnde verbinding, in het bijzonder een zout, in kon takt brengt en de aldus behandelde vezels met een tweede verbinding, in het bijzonder een zout in kontakt brengt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, 20 dat men als filtsrvezels anorganische en/of orgcnxscne vszeimc- terioien toepast, die toegevoegd in een hoeveelheid ven 0,-^A c-n een waterige 7,2$*s cementdispersie na het ontwateren ven ceze dispersie in een ontv/cteringscppcract tenminste van het cernen-vasthouden. ns 4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het kenrne-.-f ecc men ais versterkende vezels anorganische of organische kunstve„ej.s, bijvoorbeeld staalvezels, glasvezels, koolstofvezsls, poiyv*n/--alcohol vezels polypropeenvezeis, viscose-vezeis, acry.-ve...e^s, fenolformaldehydeharsvezels, polyestsrv-ezeis, aroma'riscne sn «n aiifctische oolyrmide-vszeis of ment sols daarvan toepas':. , __

5. Werkwijze volgens conclusi- 4, met het de versterkends vezels bij een trskbeiasting v-'n . J/1--*1 ‘vl1 hoogste een rek van 1/ vertonen.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 o? Z, mer 8000657 -13- dct da versterkende vezels bij een rek bij brsukbe.lasting ven ten hoogste 10% een scheursterkte van tenminste 6 g/den bezitten.

7. Werkwijze volgens conclusie 1-Ó, met het kenmerk, det men de beide soorten vezels afzonderlijk ccn de brij toevoert.

5 S. Werkwijze volgens conclusie 1-7, met het kenmerk, dat men de vezels voor de toevoeging aan de brij neer soort gescheiden of gemengd vocrbehcndslt.

9. Werkwijze volgens conclusie 1-7, met het kenmerk, det men de vezels in de brij voorbehendeit.

10. Werkwijze volgens conclusie 1-?, met hst kenmerk, det men de voorbehandeling ven de vezels uitvoert door ze in kontakt te brengen met aluminiumsulfaat, ijzersulfcci of ijzerchicride in een waterige oplossing en vervolgens een neerslag te vormen met behulp van calciumhydroxyde, bariumhydroxyde of door behandeling 15 met barsten.

11. Toepassing van de werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-10 voor de vervaardiging van met vezel versterkte pleten, golfplaten, buizen of vormdelen, woerbii men het verkregen , , i a. . , /gedeeltelijk van water, bevrijd, r materiaal tenminste/m een trommeizeof of langwerpige zeef, in 20 injektieapparatuur, filterpersen, een wikkelmcchine of volgens sen kontinue produktieiijn met de hand of mcchincal in de gewenste vorm brengt en laat harden.

12. Platen, golfplaten, buizen en vormdelen, vervaardigd onder toepassing van een materiaal, verkregen onder toepassing ven 25 de werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-10. 80 0 065 r