NL8101950A

NL8101950A - BUILDING MIXTURE AND METHOD FOR MANUFACTURING PRODUCTS, IN PARTICULAR FORMED ARTICLES RESP. FORMS THEREFOR.

Info

Publication number: NL8101950A
Application number: NL8101950A
Authority: NL
Original assignee: Eternit Werke Hatschek L
Priority date: 1980-04-21
Filing date: 1981-04-21
Publication date: 1981-11-16
Also published as: GB2075076A; AT370064B; BE888498A; FR2480740A1; DE3115571A1; GB2075076B; CH649521A5; LU83303A1; ATA213380A; DK174581A; IT8167539A0; DE3115571C2; IT1144175B

Description

w i * - 1 - BCüWSTÖEMENGSEL EN WEEKWIJZE TER VEEWAAEDIGING VAN PKQDÜKTEN, IN HET BIZONDER VAN GEDOEMDE TOEWERPEN RESP. VOEMDELEN DAARUIT.w i * - 1 - BCÜWSTÖEMENGSEL AND WEEKLY PROCESSING FOR PKQDÜKTEN, IN THE PART OF DOAMED OBJECTS RESP. VOICES FROM THERE.

5 De uitvinding heeft betrekking qp een nieuw bouwstofinengsel ter ver vaardiging van met vezels versterkte door bindmiddel gebonden, in het bi-zonder cementhoudende resp. cementgebonden, bij voorkeur een grotere sterkte cpleverende produkten, in het bizonder ter vervaardiging van gevormde voorwerpen resp. vormdelen, alsmede een werkwijze ter vervaardiging van 10 die produkten uit dit bouwstofinengsel. Het bouwstofinengsel volgens de uitvinding bevat vezels op basis van polyacrylnitril alsmede, bij voorkeur anorganische, hydraulische bindmiddelen als hoofdbestanddelen en eventueel toeslagen. Met het nieuwe bouwstofinengsel is het mogelijk cm daarmee uitgangsmengsels met een vergroot bindmiddel-vasthoud-vermogen 15 (retentie) te vervaardigen en te verwerken tot gevormde voorwerpen met een grote sterkte, in het bizonder met een grotere buigsterkte.The invention relates to a new building material mixture for the production of fiber-reinforced binder bonded, in particular cement-containing or cementitious products, preferably with a higher strength yielding products, in particular for the production of shaped objects or molded parts, as well as a method for manufacturing those products from this building material mixture. The building material mixture according to the invention contains fibers based on polyacrylonitrile as well as, preferably inorganic, hydraulic binders as main components and optional additives. With the new building material mixture it is possible to produce starting mixtures with an increased binder retention capacity (retention) and to process them into shaped articles with a high strength, in particular with a higher bending strength.

Het is algemeen bekend dat asbestvezels zeer goed voldoen in samenstelling met hydraulische bindmiddelen en de daaruit vervaardigde voor-20 werpen zoals buizen, platen of panelen vormen produkten welke tientallen jaren bekend zijn. Daarbij bevatten dergelijke produkten naast het bij voorkeur toegepaste hoofdbestanddeeel cement, b.v. 10% asbestvezels, welke een tweevoudige werking vervullen: tijdens de vervaardiging dienen zij als filter- en retentiemiddel voor het bindmiddel en leiden 25 tot een hogere bindmiddelretentie en in het gerede produkt vormen zij de ideale versterkingskanponent.It is well known that asbestos fibers are very satisfactory in composition with hydraulic binders and the objects made therefrom such as pipes, plates or panels form products which have been known for decades. In addition, such products contain cement in addition to the preferred main component, e.g. 10% asbestos fibers, which have a twofold effect: during production they serve as filtering and retaining agent for the binder and lead to a higher binder retention and in the finished product they form the ideal reinforcing agent.

Asbest is echter een natuurprodükt en staat als zodanig niet onbeperkt ter beschikking. Als gevolg daarvan kan voor de kcmende jaren ge-30 rékend worden met een tekort van deze grondstof en met prijsstijgingen.However, asbestos is a natural product and as such is not available indefinitely. As a result, a shortage of this raw material and price increases can be expected for the next 30 years.

Vanuit deze situatie zijn reeds herhaaldelijk overwegingen en proeven gedaan cm asbestvezels door geschikte stoffen te vervangen. Zo werden bijvoorbeeld cellulosevezels voorgesteld, welke zéker als retentiehulp-35 middelen kunnen dienen, echter niet de volle versterkende eigenschappen van asbestvezels bezitten.Considerations and tests have already been made on the basis of this situation to replace asbestos fibers with suitable substances. For example, cellulose fibers have been proposed, which can certainly serve as retention aids, but do not have the full reinforcing properties of asbestos fibers.

Voorts zijn proeven met minerale kunstvezels, zoals bijvoorbeeld glasvezels, békend geworden (DAS 2 409 216, DAS 2 622 465) die een grote sterk-40 te en een hoge elasticiteitsmodulus hebben, maar zich slechts moeilijk 8101950 r t - 2 - laten binden en als gevolg van de geringe alkalibestendigheid moeilijkheden veroorzaken.Furthermore, tests with mineral synthetic fibers, such as for example glass fibers, have become known (DAS 2 409 216, DAS 2 622 465) which have a high strength-40 and a high modulus of elasticity, but are difficult to bind and if 8101950 rt - 2 - due to the low alkali resistance cause difficulties.

5 Er werden ook proeven met koolstofvezels of boriumvezels vermeld, echter zijn tot op heden slechts schaarse resultaten bekend geworden, waarbij de kostenfaktor van deze hoogwaardige speciale vezels een grote rol speelt.Tests with carbon fibers or boron fibers have also been reported, but only limited results have been reported to date, in which the cost factor of these high-quality special fibers plays a major role.

10 Uit het Oostenrijkse octrooischrift 355 486 is een mengsel bekend voor het vervaardigen van, in het bizonder plaatvormige resp. buisvormige vormen onder gebruikmaking van hydraulische bindmiddelen, water en synthetisch fibride uit polymeren zoals polyethyleen, polypropyleen, polyacryl-nitril, polystyrol, polyvinylalkohol, polyvinylchloride, polyamide of po-15 lyester. Inderdaad bewerkstelligt deze toepassing van fibride zonder dat dit vezels zijn, een bindmiddel retentie in de grootteorde als van asbest en een vergroting van de buigsterkten, welke echter niet de waarden van asbest bereiken.Austrian mixture 355 486 discloses a mixture for producing, in particular plate-shaped resp. tubular shapes using hydraulic binders, water and synthetic fibride from polymers such as polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyamide or polyester. Indeed, this application of fibrid without being fiber achieves a binder retention in the order of asbestos and an increase in the flexural strengths, which, however, do not reach the values of asbestos.

20 In het Britse octrooischrift 1 1 30 612, het Duitse Offenlegungs- schrift 2 063 933 alsmede het Duitse Offenlegungsschrift 2 819 794 worden mogelijkheden beschreven voor de toepassing van sterkgerekte polypropy-leenvezels. Af gezien van problemen met de binding als gevolg van de gladheid van het vezelopppervlak ontstaan verwerkingsmoeilijkheden tengevolge 25v :van de .geringe materiaaldichtheid, hetgeen bij'de verwerking tot opdrij- ven leidt.British patent specification 1 1 30 612, German Offenlegungsschrift 2 063 933 and German Offenlegungsschrift 2 819 794 describe possibilities for the use of highly stretched polypropylene fibers. Apart from bonding problems due to the smoothness of the fiber surface, processing difficulties arise due to the low material density, which leads to float during processing.

In het DAS 2 850 337 is een cementvezelmateriaal beschreven onder toepassing van een polyvinylalkoholvezel (pva-vezel), derhalve geen poly-30 acrylvezel (pac-vezel) als versterkingselement. Tussen polyvinylalkohol-vezels en pac-vezels bestaan zowel in chemisch als in fysisch opzicht grote verschillen.DAS 2 850 337 discloses a cement fiber material using a polyvinyl alcohol fiber (PVA fiber), therefore no poly-acrylic fiber (Pac fiber) as a reinforcing element. There are large differences between polyvinyl alcohol fibers and pac fibers both chemically and physically.

Volgens dit DAS moet de vezeltiter van de polyvinylalkoholvezels 1-35 5 dtex bedragen en moet de vezel een moduul van 1,274 N/dtex (=12,7 cN/tex) resp. groter moduul hebben. Hier wordt de vezeldikte naar benede-den toe eenduidig met 1 dtex begraasd, hetgeen op grond van de betrekkelijk hoge oplosbaarheid van pva absoluut noodzakelijk is: zouden namelijk in een cement matrix aanwezige pva-vezels een grotere fijnheid hebben, 40 dan zouden zij hun versterkende werking in het gerede vormdeel niet meer 81 019 5 0 * 1 -3 - kunnen uitoefenen/ omdat bij zeer fijne vezels deze laatste tengevolge van hun grote oppervlak met betrekking tot hun volumen bij vervaardiging van de cementsuspensie met veter ten minste ten dele in oplossing gaan.According to this DAS, the fiber titer of the polyvinyl alcohol fibers must be 1-35 dtex and the fiber must have a module of 1.274 N / dtex (= 12.7 cN / tex) resp. have a larger module. Here the fiber thickness is grazed downwards unambiguously with 1 dtex, which is absolutely necessary because of the relatively high solubility of PVA: if PV fibers present in a cement matrix have a greater fineness, 40 they would have their reinforcing properties. no longer be able to exert any effect in the finished molded part 81 019 5 0 * 1 -3 - because in the case of very fine fibers the latter, due to their large surface area with respect to their volumes, at least partly dissolve in the cement suspension with lace. .

5 Daarom kan onder toepassing van fijne pva-vezels tengevolge van de fijnheid der vezels geen verbetering verkregen worden van de eigenschappen van het vezelcement doordat er tenminste een gedeeltelijke oplossing heeft plaatsgevonden. Vezels van polyvinylalkbhol volgens dit DAS kunnen . derhalve niet in willekeurige fijnheid worden toegepast.Therefore, due to the fineness of the fibers, the use of fine PVA fibers cannot improve the properties of the fiber cement because at least a partial dissolution has taken place. Fibers of polyvinylalkbhol according to this DAS can. therefore not be used at random fineness.

1010

Het DAS 1 239 255 heeft betrekking op een diepïxxDrcementmengsel, waarin zich polyacrylnitrilvezels resp. "crpolymeer,,-polyacrylnitril (pao) vezels bevinden. Volgens deze publikatie dient de vezeldiameter 0,025 tot 5 ran te bedragen. Deze vezelfijnheid kant overeen met 3,3 tot 666 dtex, 15 en men heeft hier dus ook met grove vezels te doen. Een indikatie omtrent de sterkte en de rék van de toegepaste vezels ontbreekt totaal.DAS 1 239 255 relates to a deep cement mixture in which polyacrylonitrile fibers resp. "Crpolymer" - polyacrylonitrile (PAO) fibers. According to this publication, the fiber diameter should be 0.025 to 5 ran. This fiber fineness corresponds to 3.3 to 666 dtex, 15 and coarse fibers are therefore also involved here. There is no indication whatsoever about the strength and stretch of the fibers used.

Voor het DOS 2 128 935 geldt in hoofdzaak hetzelfde als zojuist met betrekking tot het DAS 1 239 255 van dezelfde aanvraagster werd aange-20 voerd. Het vezelfijnheids-spektrum. ligt eveneens in het betrekkelijk grote bereik van 3,3 tot 666 dtex.Substantially the same applies to DOS 2 128 935 as just submitted with regard to DAS 1 239 255 of the same applicant. The fiber fineness spectrum. is also in the relatively large range of 3.3 to 666 dtex.

In het Britse octrooischrift 1 089 442 is de toepassing van polya-crylvezels voor bouwstofraengsels ter vervaardiging van gevormde voorwer-25 pen- slechts algemeen aangeduid. Vermelding van bepaalde fijnheden, sterktes en réfcwaarden van de vezels vindt niet plaats. In het desbetreffende voorbeeld 1 is voor een polyamidevezel (nylon) een individuele vezeldikte van 3 denier aangegeven, hetgeen met ongeveer 3,3 dtex overeenkomt.In British patent specification 1 089 442, the use of polyacrylic fibers for building material mixtures for the production of molded articles is only generally indicated. No mention is made of certain fineness, strengths and ref values of the fibers. In the relevant example 1, for a polyamide fiber (nylon), an individual fiber thickness of 3 denier is indicated, which corresponds to about 3.3 dtex.

30 In het Britse octrooischrift 1 404 755 worden naast vezels uit een organisch polymeer - pac-vezels warden daar niet vermeld - als dwingend voorgeschreven tweede bestanddeel een niet-vezelig polymeer materiaal geëist? de aldaar voorkomende vezelfijnheden van 2-5 den. kanen ongerekend cp ca. 2,2 - 5,5 dtex neer. Vermelding van sterktes en rokwaarden 35 van de toegepaste vezels komen in deze publikatie evenmin voor.In the British patent specification 1 404 755 besides fibers from an organic polymer - pac fibers were not mentioned there - are required as a mandatory second component a non-fibrous polymer material? the fiber finities of 2-5 den occurring there. jugs without cp about 2.2 - 5.5 dtex down. Mention of strengths and skirt values of the fibers used do not appear in this publication either.

Vanuit eigen overwegingen werd nu, in het bizonder voor het bereiken van grotere sterkteer j fers van uit vezelhoudende bouwstofraengsels te vervaardigen produkten in het kader van de uitvinding de toepassing gepro-40 beerd van bizonder fijntiterige en vaste polyacrylnitrilvezels, modacryl- 8101950 - 4- & * vezels en/of vezels qp basis van een polymeer-mengsel van polyacrylnitril of een aan modacrylvezels ten grondslag liggend uitgangs-copolymerisaat met een ander polymeer als versterkingselementen voor de eerder genoemde 5 mengsels» Polyacrylnitril resp. · (co)-polymeren op basis van polyacrylnitril bezitten gunstige eigenschappen voor toepassing voor bindmiddelhou-dende, in het bizonder cementgébonden produkten, in het bizonder goede alkali- en zuurbestendigheid, een geringe vochtqpname, een uitstekende • licht- en weersbestendigheid alsmede.weerstand tegen rotting. Voorts- is, .. 10 zoals uit figuur 1 van de tekening blijkt, het oppervlak van, in het bizonder fijne vezels op basis van polyacrylnitril qp zichzelf van goede struktuur waardoor een betere binding in de bindmiddel matrix wordt gewaarborgd dan bij produkten met een glad oppervlak het geval is. De op- • pervlakte struktuur wordt gevormd door ten opzichte van elkaar ongeveer 15 evenwijdig aan de ontrek van de afzonderlijke vezels eventueel iets onder een hoek met de hartlijn geplaatste, dicht naast elkaar gelegen langs-groeven, waardoor een verankering in de bindmiddelmatrix vergelijkbaar met een op soortgelijke wijze gestruktureerde wapening van betonstaal mogelijk wordt. De dichtheid van deze vezels ligt - afhankelijk van eventu- 20 eel het gehalte aan aanwezige ccmonateren, in de orde van grootte van 3 1,10 g/an en levert derhalve geen flotatieproblemen bij de verwerking.In the context of the invention, the use of special fine-titre and solid polyacrylonitrile fibers, modacryl-8101950-4 & now, in particular in order to achieve higher strength rates of products to be manufactured from fiber-containing building material mixtures, has now been tried from its own considerations. * fibers and / or fibers based on a polymer mixture of polyacrylonitrile or a modacrylic fiber base copolymer with another polymer as reinforcing elements for the aforementioned mixtures »Polyacrylonitrile, resp. Polyacrylonitrile (co) polymers have favorable properties for use for binder-containing, especially cementitious products, especially good alkali and acid resistance, low moisture absorption, excellent light and weather resistance as well as resistance to rot. Furthermore, as can be seen from Figure 1 of the drawing, the surface of, in particular, fine fibers based on polyacrylonitrile qp itself is of good structure, thus ensuring a better bond in the binder matrix than in products with a smooth surface is the case. The surface structure is formed by closely spaced longitudinal grooves approximately parallel to the draw of the individual fibers, possibly at an angle to the center line, thereby providing an anchorage in the binder matrix similar to a structured reinforcement of reinforcing steel in a similar way. The density of these fibers, depending on the possible content of mononating, is of the order of 3 1.10 g / an and therefore does not cause flotation problems during processing.

Af gezien van deze voordelen werd nu verrassenderwijze gevonden dat fijntiterige vezels op basis van acrylnitril-(co-)-polymeren, resp. ve-·-*·;.·«.. v----25 · :>zels op dergelijke basis met een wezenlijk aandeel aan zeer fijntiterige vezels, buitengewoon goede versterkende eigenschappen bezitten in produkten welke bindmiddelgebonden, in het bizonder cementachtig zijn.In addition to these advantages, it has now surprisingly been found that fine-titre fibers based on acrylonitrile (co -) polymers, resp. ve- - * ·;. · «.. v ---- 25 ·:> even on such a basis with a substantial proportion of very fine-titre fibers, have extremely good reinforcing properties in products which are binder-bound, especially cementitious.

Dit resultaat viel vooraf niet te verwachten. Daartoe worden enkele hoofdeigenschappen van asbest, polyacrylnitrilvezels en cement met elkaar ver-30 geleken, zoals tabel 1 laat zien: T A B E L 1This result was not to be expected in advance. To this end, some main properties of asbestos, polyacrylonitrile fibers and cement are compared with each other, as table 1 shows: T A B E L 1

Vergelijking van enkele eigenschappen van asbest polyacrylvezels cement sterkte (104 N/ati2) 30 3 - 5 0,08 35 E-moduul(10^ N/cm2) 16 0,03 2 -3 vezeldiamter inpn 0,02-0,04 1 dtex«#10 pm —Comparison of some properties of asbestos polyacrylic fibers cement strength (104 N / ati2) 30 3 - 5 0.08 35 E-module (10 ^ N / cm2) 16 0.03 2 -3 fiber diameter inpn 0.02-0.04 1 dtex «# 10 pm -

Teneinde een versterkingseffect in gebruikelijke zin te bereiken zou te verwachten zijn geweest dat de E-moduulwaarde van de polyacrylnitril-40 vezels die van het cement zou moeten overtreffen, d.w.z. dat de kracht- 8101950 5 +. * - 5 - rek-lijn van de versterkingsvezels steiler dan bij cement zou moeten verlopen; dit is bij vezels cp basis van polyacrylnitril met de beste wil niet te bereiken.In order to achieve a reinforcing effect in the conventional sense, it would have been expected that the E-module value of the polyacrylonitrile-40 fibers would have to exceed that of the cement, i.e., the strength 8101950 5+. * - 5 - stretch line of the reinforcement fibers steeper than should be with cement; this cannot be achieved with fibers based on polyacrylonitrile with the best will.

In tegenstelling tot deze theoretische verwachtingen werd verrassen-derwijze gevonden dat door toepassing van bepaalde polyacrylnitrilvezels, "Trödacrylvezels en vezels op basis van een polymeer-mengsel uit polyacrylnitril of een aan. modacrylvezels ten grondslag liggend uitgangs-copolyme-10 risaat met een ander polymeer, die bepaalde vezelfrjriheden en vezelsterktes vertonen, gemengd met, in het bizonder hydraulische bindmiddelen en eventueel andere mengselbestanddelen, de buigsterkte van cement, welke bij 2 proefbladen ca. 7 N/irm bedraagt, tot op het twee- tot viervoudige omhoog gebracht kan worden. Blijkbaar is het zo, dat het versterkingseffect bij 15 toepassing van de bizonder fijntiterige polyacrylvezels ontstaat doordat de voor breuk vereiste arbeid groter wordt naarmate de fijne vezels een verwijding van de in de cementmatrix aanwezige of ontstane microscheur-vorming tegenwerken.Contrary to these theoretical expectations, it has surprisingly been found that by using certain polyacrylic nitrile fibers, Trodacryl fibers and fibers based on a polymer blend of polyacrylonitrile or a modacrylic fiber base copolymer with another polymer, which exhibit certain fiber curves and fiber strengths, mixed with, especially hydraulic binders and, optionally, other mixture constituents, the flexural strength of cement, which in 2 test sheets is approximately 7 N / irm, which can be raised two to fourfold. it is the case that the reinforcing effect when using the particularly fine-titre polyacrylic fibers arises because the work required for fracture increases as the fine fibers counteract a widening of the microcracking present or created in the cement matrix.

20 De uitvinding verschaft een bouwstofmengsel ter vervaardiging van met vezels versterkte en door bindmiddelen gebonden, in het bioznder cementhour dende resp. cementgebonden en bij voorkeur een grotere sterkte opleverende produkten, in het bizonder ter vervaardiging van gevormde voorwerpen resp. gevormde delen, welk mengsel vezels qp basis van polyacrylnitril bevat als-.. 25 mede, bij voorkeur anorganische, hydraulische bindmiddelen als hoofdbestanddelen en eventueel toeslagen, gekenmerkt doordat het mengsel bestaat uit vezels op basis van een polymeermengsel van polyacrylnitril of van een op modacrylvezels gebaseerd uitgangs-copolymerisaat met een ander polymeer, telkens met een enkelvoudige vezeltiter van 0,1 tot 2 dtex, in het bizonder 30 van 0,2 tot 1 dtex, en met vezelsterkten van 20 tot 60 c£T/tex, in het bizonder van 40 tot 55 cN/tex, en bij een vezelrek van 30 tot 5 %, in het bizonder van 15 tot 8 %, met bindmiddelen, zoals bijvoorbeeld cement, kalk, gips, pleister, alkalisilikaten en/of alkalialuminaten, en eventueel daaraan toegevoegd andere mengselbestanddelen, zoals bijvoorbeeld synthetische, 35 organische, eventueel gefibrileerde vezels, en/of synthetische, organische fibriden, in het bizonder cp basis van polyalkenen, polystyrol, polyvinyl-alkchol, polyvinylesters, polyamiden en/of polyesters, en/of vezels en/of fibriden cp basis van cellulose of van cellulosederivaten, alsmede eventueel andere, in het bizonder vezelachtige, anorganische toeslagen, in het 40 bizonder vezels van slakken, basalt, asbestvezels, keramische vezels, glas- 8101950 > ♦ - 6 - vezels, koolstofvezels, borium- en/of siliciumvezels en eventueel het voor het aanmaken benodigde water.The invention provides a building material mixture for the production of fiber-reinforced and bonded binders, respectively in the cementitious cementitious material. cementitious and preferably higher strength products, in particular for the production of molded articles or. shaped parts, which mixture contains fibers based on polyacrylonitrile, as well as, preferably inorganic, hydraulic binders as main components and optional additives, characterized in that the mixture consists of fibers based on a polymer mixture of polyacrylonitrile or of a modacrylic fiber based starting copolymer with a different polymer, each with a single fiber titer of 0.1 to 2 dtex, in particular from 0.2 to 1 dtex, and with fiber strengths of 20 to 60 cT / tex, in particular 40 to 55 cN / tex, and with a fiber elongation of 30 to 5%, in particular of 15 to 8%, with binders, such as, for example, cement, lime, gypsum, plaster, alkali silicates and / or alkali aluminates, and possibly others added thereto mixture constituents, such as, for example, synthetic, organic, optionally fibrillated fibers, and / or synthetic, organic fibrides, in particular based on polyolefins, polystyrol, polyvinyl-alkchol, polyvinyl ester s, polyamides and / or polyesters, and / or fibers and / or fibrides based on cellulose or cellulose derivatives, and possibly other, in particular fibrous, inorganic additives, in particular fibers of slag, basalt, asbestos fibers, ceramic fibers , glass 8101950> ♦ - 6 - fibers, carbon fibers, boron and / or silicon fibers and any water required for production.

5 Principieel ware op deze plaats te overwegen dat de vezels die de bouwstofmengsel volgens de uitvinding bevatten in elk geval zodanig zijn, die hetzij direkt uit een spinprocêdé en het eventueel daarop volgende na-behandelingsprocëde afkomstig zijn - de bizondere fijnheid wordt dan bij het uittrekken van de vezels onder rek bewerkstelligd, hetgeen overigens 10 concreet, te bewijzen valt - hetzij vezels welke verkregen worden uit met een spinprocêdé en eventueel daaropvolgend nabehandelingsprocëdé gewonnen vezels van gebruikelijke vezelfijnheid door middel van een vervolgens plaatsvindende fibrillerende bewerking, bijvoorbeeld door malen.In principle, it should be considered at this point that the fibers containing the building material mixture according to the invention are in any case such that they either originate directly from a spinning process and the subsequent subsequent treatment process - the special fineness then becomes when the the fibers are stretched, which, moreover, can be proved concretely - or fibers obtained from fibers obtained with a spinning process and possibly subsequent after-treatment process of conventional fiber fineness by means of a subsequent fibrillation operation, for instance by grinding.

15 In het algemeen wordt met ."vezels" in de zin van de uitvinding waar hier sprake van is gedoeld op filamenten, enkelvoudige vezels, met de hierboven vermelde fijnheid, echter ook en bij · voorkeur losse bundels of bossen uit dergelijke enkelvoudige filamenten resp. vezels, en verder ook zulke (gesponnen) vezels (mét gewoonlijk niet zo hoge fijnheid) als door 20 verschillende behandelingswijzen, in het bizonder door maling gewonnen, uiterst fijne "fibrillen" uit de eerder gedefinieerde (co-) polymeren resp. mengsels. Bij de fibrillerende behandeling worden de, een gesponnen vezel vormende, ongeveer in de vezelas gerichte, uit elementaire en microfibril-len gevormde macrofibrillen resp. microfibrillenbundels resp. de daarmede .. , -,.....-:25 .opgebouwde fibrillenstrengen.uit .het. vezelverband losgemaakt en .vormen dan .. . .: uiterst fijne vezeltjes, welke dan geïsoleerd of in los verband met resten van de oorspronkelijk gesponnen) vezels aanwezig zijn. De figuren 3 en 4 tonen zulke, door een 90 minuten durende fibrillerende maling in een Rieth hollander uit een (gesponnen) polyacrylnitril / polystyrol - biconstituen-30 ten-vezel gewonnen gefibrilleerde vezels in 200-voudige vergroting. De uiterst fijntiterige fibrillen zijn daarin zeer duidelijk te herkennen.Generally, "fibers" within the meaning of the invention herein refers to filaments, single fibers, having the above fineness, but also and preferably, loose bundles or bunches of such single filaments, respectively. fibers, and further such (spun) fibers (with usually not as high fineness) as by 20 different treatment methods, in particular obtained by grinding, extremely fine "fibrils" from the previously defined (co-) polymers resp. mixtures. In the fibrillation treatment, the spun-fiber-forming macrofibrils, which are formed approximately in the fiber axis, are formed from elementary and microfibrils. microfibril bundles resp. the fibrillation strands that have been built up with it., -, .....-. fiber bandage loosened and then form ... Extremely fine fibers, which are then isolated or in loose connection with residues of the originally spun fibers. Figures 3 and 4 show such fibrillated fibers obtained in 200 times magnification by a fibrillating grind in a Rieth hollander from a (spun) polyacrylonitrile / polystyrol biconstituent-ten fiber. The extremely fine-titrated fibrils are clearly recognizable in this.

Figuur 5 toont in vergelijking daarmede een 200-voudige vergroting van chrysotyl-asbest en laat duidelijke struktuurovereenkcmsten zien met de polyacrylvezels volgens de figuren 3 en 4.Figure 5 shows, in comparison, a 200-fold magnification of chrysotyl asbestos and shows clear structure similarities with the polyacrylic fibers of Figures 3 and 4.

3535

Fig. 2 zal nog tot vergelijking dienen. De figuur laat zien dat tot dusver gebruikelijke, hooggerekte vezels bij het malen vooral slechts gekort worden, echter een afsplitsing tot vezelbundels, derhalve een fibril-latie slechts in geringe mate optreedt. Op deze plaats dient er voorts op 40 gewezen te worden dat de in het mengsel volgens de uitvinding gebruikte 8101950 * c - 7 - vezels met de hoge fijnheden geenszins tot de zojuist beschreven, vervaardigde gefibrilleerde vezels zijn beperkt, maar dat ook direkt met een spin-procëdë verkregen vezels volgens de uitvinding kunnen worden toegepast in-5 dien zij slechts aan het voornaamste kriterium van de vereiste vezelfijn-heid voldoen.Fig. 2 will serve as a comparison. The figure shows that hitherto conventional, high-stretch fibers are mainly only shortened during grinding, however, a splitting into fiber bundles, therefore fibrillation occurs only to a small extent. At this point, it should also be pointed out that the high-fineness 8101950 * c-7 fibers used in the mixture according to the invention are in no way limited to the manufactured fibrillated fibers just described, but also directly with a spin Processed fibers according to the invention can be used if they only meet the main criterion of the required fiber fineness.

De voor de mengsels volgens de uitvinding toe te passen vezels zijn derhalve voortbrengselen welke zich onderscheiden door een ten opzichte 10 van hun breedte resp. dikte uitgesproken rek in lengterichting, hetgeen een der basisvoorwaarden is voor het bereiken van hoge sterktewaarden is.The fibers to be used for the mixtures according to the invention are therefore products which are distinguished by a width and a width of 10. thickness pronounced elongation in the longitudinal direction, which is one of the basic conditions for achieving high strength values.

Onder het begrip "vezels" zijn in de zin van de uitvinding niet te verstaan de genoemde "fibriden",die twee- en/of driedimensionaal geo-15 rienteerd zijn, een vertakte, bundelachtige, gevederde of vlokachtige struktuur hebben en langs totaal andere wijze worden verkregen. Deze fibriden bezitten aan hun cpppervlakken een veelvoud van uitsteeksels en/of holten en hun vertaktebundelachtige struktuur is bijvoorbeeld het gevolg van een explosief verdampen van het oplosmiddel of van het neerslaan in 20 een stromend medium met een hoge turbulentie. Als toeslagen voor de volgens de uitvinding toe te passen, in vergelijking met de bekende stand der techniek aanmerkelijk fijnere vezels kunnen echter dergelijk, dus geen uitgesproken rek in lengterichting vertonende fibriden volstrekt toepassing vinden, bijvoorbeeld ter verkrijging van een bizondere verhoging van de -25 retentie van het bindmiddel bij de vervaardiging van vormdelen met behulp van het bouwstofmengsel volgens de uitvinding.Within the meaning of the invention, the term "fibers" is not to be understood to mean the said "fibrids", which are two- and / or three-dimensionally oriented, which have a branched, bundle-like, feathered or flake-like structure and in a completely different manner. be obtained. These fibrids have a plurality of protrusions and / or cavities on their surfaces and their branch beam-like structure results, for example, from explosive evaporation of the solvent or from precipitation in a flowing medium of high turbulence. However, such fibrids, which do not have a pronounced elongation, which exhibit a pronounced longitudinal stretching, can be used as additives for the fibers which are considerably finer in comparison with the known prior art, for example to obtain a remarkable increase in the retention. of the binder in the production of molded parts using the building material mixture according to the invention.

Mat betrekking tot de voor de volgens de uitvinding te gebruiken vezels waarvan de cpbouw geschiedt door copolymeren resp. (co)-polymeren 30 dient het volgende: onder polyacrylnitrilvezels verstaat men krachtens DIN Nr. 60001 synthetische vezels, welke door polymerisatie van een vinyl-verbinding met tenminste 85 gew. % vinylcyanide (= acrynitril) worden verkregen. Behalve polyacrylnitrilvezels kunnen ook zogenaamde "modacrylve-zels" ( zie DIN Nr. 60001 resp. ISO-standard 2076, (DAM 2) worden toege-35 past welke eveneens door polymerisatie zijn ontstaan en in de keten echter minder dan 85 gew. % doch meer dan 35 gew. %, in het bizonder meer dan 50 gew. % acryl-nitrilgroepen bevatten. Volgens de uitvinding kunnen verder onafhankelijk van de zojuist gedefinieerde polyacrylnitrilvezels en "mo-dacrylvezels" of ook vermengd daarmede zulke vezels worden toegepast wel-40 ke gevormd worden cp basis van een mengsel van eventueel geccpolymeriseerd 8101950 « 9 - 8 - . polyacrylnitril en een ander polymeer, en dus voornamelijk zogenaamde meer-komponenten- resp. meerkonstituentenvezels zijn.Matt relates to the fibers to be used according to the invention, the construction of which is effected by copolymers or. (co) polymers 30 serves the following: polyacrylonitrile fibers are understood according to DIN No. 60001 synthetic fibers, which are polymerized by a vinyl compound with at least 85 wt. % vinyl cyanide (= acrynitrile) are obtained. In addition to polyacrylonitrile fibers, so-called "modacrylic fibers" (see DIN No. 60001 or ISO standard 2076, (DAM 2)) can also be used, which are also formed by polymerization and are however less than 85% by weight in the chain, but Containing more than 35 wt.%, in particular more than 50 wt.%, acrylic nitrile groups According to the invention, it is furthermore possible to use 40 fibers independently of the polyacrylic nitrile fibers and "modacrylic fibers" just defined or mixed with such fibers formed on the basis of a mixture of optionally polymerized polyacrylonitrile and another polymer, and thus are mainly so-called multi-component or multi-constituent fibers.

5 Het mengsel van polymeren dat het uitgangsmateriaal vormt van de meer-resp. bikonstituentenvezels is dus een mengsel van polyacrylnitril volgens bovengenoemde DIN-definitie en/of van "modacryl" -copolymeer eveneens volgens genoemde DIN-definitie met een ander polymeer.The mixture of polymers which forms the starting material of the multi-resp. bikonstituent fibers are therefore a mixture of polyacrylic nitrile according to the above DIN definition and / or of "modacryl" copolymer also according to said DIN definition with another polymer.

10 Als andere polymeren wordt de bizondere voorkeur aan polystyrol gege-' ven en verder aan polyvinylalkohol, polyvinylester, in het bizonderpolyvi-. nylacetaat/ celluloseester, in het bizonder cellulose 2,5-acetaat, polyu-retaan, polyureumstoffen en polyamide. Andere mogelijke polymeren kunnen polyesters zijn, alsmede hydrophylgroepen dragende vinyl- of (meth) acryl-15 polymeren. Het aandeel andere polymeren kan van 0,5 tot ca. 40 gew. %, in het bizonder van 0,1 tot 30 gew. % bedragen, telkens betrokken op het po-lyacrylpolymeer waaruit de vezels worden opgebouwd.As other polymers, particular preference is given to polystyrol and further to polyvinyl alcohol, polyvinyl ester, in the special polyvinyl. ethyl acetate / cellulose ester, especially cellulose 2,5-acetate, polyurethane, polyureas and polyamide. Other possible polymers can be polyesters, as well as hydrophyl group-bearing vinyl or (meth) acrylic polymers. The proportion of other polymers can be from 0.5 to about 40 wt. %, especially from 0.1 to 30 wt. %, based on the polyacryl polymer from which the fibers are built.

Aan een bouwstofmengsel wordt de voorkeur gegeven-waarbij de polyacryl-20 nitrilvezels, modacrylvezels of vezels op basis van een hierboven gedefinieerd polymeermengsel, in het bizonder van een polymeermengsel, waarin het toegevoegde verspinbare andere polymeer, in het bizonder· polystyrol in hoeveelheden van 0,5 tot 40 gew. %, in het bizonder van 1,0 tot 30 gew. %, aanwezig is en dat de vezels zich daarin bevinden in een in het bizonder ...... . ..25 .tot.op .een 2 - ,15-voudige .gestrekte en in een bij voorkeur door vermalen .....A building material mixture is preferred, wherein the polyacrylic nitrile fibers, modacrylic fibers or fibers based on a polymer mixture defined above, in particular of a polymer mixture, in which the added spinnable other polymer, in particular polystyrene, in amounts of 0, 5 to 40 wt. %, especially from 1.0 to 30 wt. %, is present and that the fibers are contained therein in an especially ....... ..25 .up to .2, .15 fold .stretched and in a preferably by grinding .....

verkregen gefibrileerde vorm. Bij de vervaardiging van de tevoren vermelde bi-konstituenten-vezels wordt.een mengsel van twee gerede polymeren, namelijk van polyacrylnitril en styrol, aan de spinkoppen toegevoerd, hetgeen voor het overige aan.de vervaardigde vezel objectief te bewijzen valt.obtained fibrillated form. In the manufacture of the aforementioned bi-constituent fibers, a mixture of two finished polymers, namely of polyacrylonitrile and styrol, is fed to the spinning heads, which can be objectively proven otherwise for the fiber produced.

3030

Uit intensieve proeven, met de bouwstofmengsels volgens de uitvinding is gebleken dat de samenhang tussen vezels en bindmiddel inniger is en de versterkende eigenschappen daardoor beter benut worden, naarmate de titer van de afzonderlijke vezels fijner is. Gebruikelijke polyacrylvezels voor 35 textiele toepassing hebben enkel fijnheden van tenminste 1,7 tot 10 dtex, en worden derhalve met slechts matig resultaat toegepast voor de vervaardiging van bindmiddelgebonden produkten. De hoge fijnheden van de onder toepassing van de uitvinding hetzij direkt gesponnen of door middel van een fibrillerende behandeling verkregen vezels dragen bij tot een werke-40 lijke vergroting van de oppervlakken, tengevolge waarvan ook de bindmiddel- 8101950 - 9 - retentie bij de vervaardiging van de eindprodukten wordt vergroot.Intensive tests, with the building material mixtures according to the invention, have shown that the cohesion between fibers and binder is more intimate and the reinforcing properties are thereby better utilized, the finer the titer of the individual fibers. Conventional polyacrylic fibers for textile use only have finenesses of at least 1.7 to 10 dtex, and are therefore used with only moderate results for the manufacture of binder-bound products. The high fineness of the fibers obtained either directly spun or by fibrillation treatment in accordance with the invention contribute to an actual enlargement of the surfaces, as a result of which also the binder retention in the manufacture of the finished products are enlarged.

Grondige onderzoekingen hébben aangetoond dat het versterkingseffect 5 doeltreffend is te vergroten indien aan het volgende aandacht wordt geschonken: hoe steiler de kracht-rek-lijn van de in het mengsel volgens de uitvinding aanwezige polyacrylnitrilvezels verloopt, d.w.z. hoe hoger de vezelsterkte en de elasticiteitsmodulus en hoe kleiner de vezelrek worden gekozen, des te gunstiger ontwikkelt zich het versterkingskarakter. Het is 10 daarom belangrijk cm de vorengenoemde vezelsterktes bij de aangegeven ve-zelrekken aan te houden.Thorough investigations have shown that the reinforcing effect can be effectively increased if attention is given to the following: the steeper the force-elongation line of the polyacrylonitrile fibers present in the mixture according to the invention, ie the higher the fiber strength and the modulus of elasticity and how the smaller the fiber elongation, the more favorably the reinforcement character develops. It is therefore important to maintain the aforementioned fiber strengths at the indicated fiber racks.

De, zoals hierboven in detail gedefinieerde vezels op basis van poly-acrylnitril worden voor het verkrijgen van bizonder grote sterkten van de 15 uit de bouwstofmengsels vervaardigde produkten voordelig toegepast in lengtes van 0,2 tot 20 mm, bij voorkeur van 4 tot 15 mm, waarbij de vezels of door bepaalde korte snede of door beoogde maling kunnen zijn vervaardigd. Bij te grote lengte van de vezels kunnen onder bepaalde omstandigheden ver-werkingsmoeilijkheden ontstaan door kluwenvorming en vervlechting aan het 20 roerwerk; bij te korte vezellengte kunnen de vezels hun versterkingskarakter ten dele verliezen.The fibers, based on polyacrylonitrile as defined in detail above, are advantageously used in lengths from 0.2 to 20 mm, preferably from 4 to 15 mm, to obtain particularly high strengths of the products made from the building material mixtures. wherein the fibers can be made either by certain short cut or by intended grinding. If the length of the fibers is too great, processing difficulties may arise under certain circumstances due to tangling and interweaving of the agitator; if the fiber length is too short, the fibers may partially lose their reinforcing character.

Zoals eerder werd aangeduid bleek het zeer voordelig era de in het bouwstofmengsel aanwezige polyacrylnitril- resp. modacrylvezels reeds ge-25 durende de- vervaardiging van de vezels na het verlaten van de eigenlijke spininrichting zeer hoog, bij voorkeur tot op het 2 - 15-voudige te rékken, in aansluiting op de in het bizonder dan fibrillerende maling. De neiging tot fibrilleren is bij de vezels welke een meegesponnen ander polymeer, bij voorkeur polystyrol, tot een gewichtsbestanddeel van 0,5 tot 30 40 %, in het bizonder 1,0 tot 30 % met betrekking tot polyacrylnitril, bevatten, bizonder hoog. Dergelijke polyacrylnitril-meerkonstituenten-vezels splijten bij een mechanische bewerkingswijze, in het bizonder bij malen, bijvoorbeeld in een rieth-hollander of refiner, bizonder gemakkelijk uiteen en ontwikkelen tenslotte in het uit het bouwstofmengsel verkregen ge-35 rede eindprodukt zowel de gewenste eigenschappen voor de wapening als ook de aan asbest gelijke bindmiddel-retentie-eigenschappen gedurende de vervaardiging.As indicated earlier, it turned out to be very advantageous to use the polyacrylonitrile resp. Modacrylic fibers have already been made very high during the fiber de-manufacture after leaving the actual spinning device, preferably up to 2-15 fold, afterwards in the particularly fibrillating grind. The tendency to fibrillate with the fibers containing a spun other polymer, preferably polystyrene, up to a weight of 0.5 to 40%, especially 1.0 to 30% with respect to polyacrylonitrile, is especially high. Such polyacrylonitrile polyconstituent fibers cleave very easily in a mechanical processing method, particularly during grinding, for example in a rieth-hollander or refiner, and finally develop both the desired properties for the finished product obtained from the building material mixture. reinforcement as well as the binder retention properties similar to asbestos during manufacture.

De na een droog- of natspinprocêdê vervaardigde, eventueel fibrilerend 40 nabehandelde vezels verlenen aan de eindprodukten in het bizonder dan goede 8101950 9 * - 10 - versterkingseigenschappen als hun aandeel in het mengsel 0,1 tot 30 gew. %, in het bizonder 0,7 tot 15 gew. % bedraagt. Het optimale gewichtsaandeel is afhankelijk van de mengingsbestanddelen en kan telkens door korte proe-5 ven vastgesteld worden.The fibers, optionally fibrillating, after-treated fibers produced after a drying or wet spinning process impart to the end products particularly good properties as their proportion in the mixture 0.1 to 30 wt.%. %, in particular 0.7 to 15 wt. %. The optimal weight percentage depends on the mixture components and can be determined in each case by short tests.

Voorts kan het, zoals gebleken is, verder voordelig zijn als de voor het mengsel te gébruiken als tevoren gedefinieerde polyacrylnitrilvezels in de loop van de .vervaardiging van de vezels (spinprocëdé) geaviveerd . . .Furthermore, as has been found, it may be further advantageous if the predefined polyacrylonitrile fibers to be used for the mixture are advanced in the course of the fiber production (spinning process). . .

10 worden: Door avivagelagen van 0,1 tot 2 gew. % met betrekking tot de vea zeis wordt, zoals gebleken is, een betere verdeling verkregen, welke een betere opbrengst in het eindprodukt garandeert. De avivagen bezitten op voordelige wijze een iogeen karakter en zijn in wezen dezelfde die bij de . vervaardiging van synthetische vezels voor textiele doeleinden worden toe- .10: By aviation layers from 0.1 to 2 wt. As it has been found, a better distribution is obtained with regard to the vise, which guarantees a better yield in the end product. The avivages advantageously have a homogeneous character and are essentially the same as those in the. manufacture of synthetic fibers for textile purposes.

15 gepast. Voorbeelden daarvan zijn carbonzuren of zouten daarvan, zwavelige oliën of vetten en/of zepen. Voorts kan er in worden voorzien dat in de mengsels naast de mengselbestanddelen, polyacrilnitrilvezels en bindmiddelen, alsmede eventueel water, als verdere toeslagen vezels, zoals bijvoorbeeld slakkenvezels, basaltvezels, asbestvezels, keramische vezels, glas-20 vezels, koolstofvezels, boriumr en/of siliciumvezels, synthetisch fibride op basis van polyalkylenen, polystyrol, polyvinylalkohol, polyvinylesters, polyamiden en/of polyesters, alsmede eventueel cellulosevezels en/of fibride in hoeveelheden van 0,5 tot 30 gew. %, betrokken op de totale hoeveelheid aan vaste stoffen in het mengsel aanwezig zijn.15 appropriate. Examples thereof are carboxylic acids or salts thereof, sulfurous oils or fats and / or soaps. Furthermore, it can be provided that in the mixtures, in addition to the mixture constituents, polyacril nitrile fibers and binders, and optionally water, as further additives, fibers, such as, for example, slag fibers, basalt fibers, asbestos fibers, ceramic fibers, glass fibers, carbon fibers, boron and / or silicon fibers. synthetic fibride based on polyalkylenes, polystyrol, polyvinyl alcohol, polyvinyl esters, polyamides and / or polyesters, and optionally cellulose fibers and / or fibride in amounts of 0.5 to 30 wt. %, based on the total amount of solids present in the mixture.

Geconstateerd kan worden dat de grote voordelen van de toepassing van de uitvinding onder gebruikmaking van als boven gedefinieerde polya-crynitrilvezels van grote fijnheid , in het bizonder bestaan uit de bij de vervaardiging van gevormde voorwerpen zeer belangrijke, verrassend 30 hoge retentiékracht voor de cementdeeltjes, waardoor een probleemloze verwerking van het bouwstofmengsel mogelijk is op de tot dusver slechts voor asbestcementvervaardiging toegepaste installaties en verder ook nog daarin, dat deze uiterst fijndelige aandelen van de polyacrylnitrilvezels -gebruikelijk is het dat een vezelspektrum aanwezig is - in het gerede 35 produkt een vorming van microscheurtjes, welke dikwijls eerst na jaren hun nadelige, sterkteverminderende werking openbaren·, 'achterwege blijven.It can be seen that the great advantages of the use of the invention using high fineness polyacrynitrile fibers as defined above, in particular, consist of the very important, surprisingly high retention force for the cement particles in the production of molded articles, as a result of which a problem-free processing of the building material mixture is possible on the installations hitherto only used for asbestos cement production and furthermore also in that these extremely fine parts of the polyacrylonitrile fibers - usually it is that a fiber spectrum is present - in the finished product a formation of micro-cracks which often do not appear until after years of their detrimental strength-reducing effect.

De voordelige eigenschappen van produkten welke zijn vervaardigd uit het bouwstofraangsel, bijvoorbeeld in vergelijking met uit synthetische vezels met een grovere titer bestaande cementmengsels , kunnen daarom niet aan de 40 hand van de 28 dagen-sterkte of ander gebruikelijke proefwijze met een 8101950 * A* - 11 - betrekkelijk korte beproevingsduur worden opgespoord.The advantageous properties of products made from the building material batch, for instance in comparison with cement fibers consisting of synthetic fibers with a coarser titre, cannot therefore be determined by the 28-day strength or other conventional test method with an 8101950 * A * - 11 - relatively short test duration can be detected.

Te dezer plaatse ware ter beproeving van de natuurkundige karakteristieke gegevens van zulke vezelversterkte produkten verder aanvullend op te 5 merken dat een vergelijking van aanwijzingen met betrekking tot sterkten van onder gebruikmaking van dergelijke vezelversterkte bouwstofmengsels verkregen proefvoorwarpen, derhalve bijvoorbeeld tussen die volgens de bekende stand der techniek en die volgens de uitvinding, meestal niet eenvoudig is, aangezien op dit vakgebied de voorwaarden voor de vervaardiging 10 van proefobjecten niet genormeerd is en daarom telkens verschillend zijn en als gevolg daarvan ook een omrekening van langs verschillende wijze tot stand gekomen waarden, praktisch niet geschieden kan.In this regard, it would further be noted in addition to test the physical characteristic data of such fiber-reinforced products that a comparison of indications with regard to strengths of test objects obtained using such fiber-reinforced building material mixtures, therefore, for example, between those according to the prior art. and that according to the invention is usually not simple, since in this field the conditions for the production of test objects are not standardized and are therefore always different and consequently also a conversion of values obtained in different ways is practically not done can.

Volgens de uitvinding is de werkwijze voor het verwerken van het 15 nieuwe mengsel, bijvoorbeeld tot gevormde voorwerpen resp. vormdelen, gekenmerkt, doordat eerst de zoals tevoren in detail gedefinieerde polyacryl-nitrilvezels alsmede eventueel telkens gewenste verdere mengselbestandde-len met het aanmaakwater en het hydraulische bindmiddel worden vermengd.According to the invention, the method for processing the new mixture, for example into shaped objects or. molded parts, characterized in that first the polyacrylic nitrile fibers as previously defined in detail, as well as any further desired mixture components, are mixed with the mixing water and the hydraulic binder.

De volgende verwerkingsstadia komen overeen met die welke voor asbestce-20 ment gebruikelijk zijn en die als bekend worden verondersteld. Zo kan het als boven beschreven mengsel onderworpen worden aan een ontwatering en vormgeving, in het bizonder door het opbrengen op een transportzeef of op een zeef trommel of dergelijke. Verder kunnen voorzieningen zijn getroffen cm de polyacrylnitrilvezels resp.modacrylvezels en het bindmiddel, alsmede . 25 eventueel telkens gewenste verdere mengselbestanddelen, en het aanmaakwater tot suspensie te brengen en door spuiten, spuitgieten, extruderen of gieten in de gewenste vormen tot eindprodukten te verwerken. Bizonder voordelig is een verwerkingswijze welke gekenmerkt is doordat de als voren gedefinieerde polyacrylnitrilvezels, met het bindmiddel en eventueel de avi-30 vagen en eventueel verdere mengselbestanddelen, gezamenlijk, in het bizonder nat worden vermalen en dat eventueel tenslotte direkt voor de verwerking van het aldus verkregen mengsel een vlokkingsmiddel, in het bizonder een polyelectrolyt, bijvoorbeeld qp polyamidebasis (Separan, Dow) wordt toegevoegd. Bij de gezamenlijke vermaling wordt, zoals is gebleken, een 35 uitmuntende fibrillering van de gesponnen vezels bereikt en voorts een uiterst innige vermenging van de kcmponenten, waardoor in het eindprodukt bizonder hoge sterktes gegarandeerd zijn. In aanvulling op deze werkwijze-stadia kunnen de gevormde voorwerpen resp. vormdelen na de vormgeving ook geperst worden. Teneinde een intensievere verharding van de produkten. te 40 verkrijgen kan deze verharding in water bij temperaturen onder 40° CThe following processing stages correspond to those common to asbestos cement and which are believed to be known. Thus, the above-described mixture can be subjected to dewatering and molding, in particular by application on a conveyor screen or on a screen drum or the like. Furthermore, provisions may be made for the polyacrylonitrile fibers or modacrylic fibers and the binder, as well. Optionally further desired further mixture constituents, and suspending the mixing water and processing them into end products by spraying, injection molding, extruding or pouring in the desired shapes. Particularly advantageous is a method of processing which is characterized in that the polyacrylonitrile fibers as defined above, together with the binder and optionally the avi-fades and possibly further mixture constituents, are jointly ground in the particularly wet and, if appropriate, finally immediately for the processing of the thus obtained mixture a flocculant, in particular a polyelectrolyte, for example a polyamide base (Separan, Dow) is added. As has been shown, the joint grinding achieves excellent fibrillation of the spun fibers and, moreover, an extremely intimate mixing of the components, so that particularly high strengths are guaranteed in the final product. In addition to these stages of the process, the shaped objects, resp. molded parts are also pressed after molding. In order to intensify the hardening of the products. This hardening can be achieved in water at temperatures below 40 ° C

8101950 * *, - 12 - - plaatsvinden. Volgens een ander voorstel kan de verharding van het in het mengsel aanwezige bindmiddel aan de lucht geschieden tussen 40 en 100° C. Tenslotte kan men bij de vervaardiging van gevormde voorwerpen ook dusda-5 nig te werk gaat, dat de verharding van het in het mengsel aanwezige bindmiddel geschiedt in een autoclaaf onder druk, in het bizonder bij 0,2 tot 10 MPa, bij temperaturen van 100 tot 180° C. Daarbij worden dan bizonder dichte produkten verkregen.8101950 * *, - 12 - - take place. According to another proposal, the hardening of the binder present in the mixture in the air can take place between 40 and 100 ° C. Finally, the manufacture of molded articles can also be carried out in such a way that the hardening of the The binder present in the mixture takes place in an autoclave under pressure, in particular at 0.2 to 10 MPa, at temperatures of 100 to 180 ° C. In this case, particularly dense products are obtained.

10 Voorbeeld 1.10 Example 1.

79 gewichtsdelen water worden met 2 gewichtsdelen polyacrylnitrilvezels met een enkelvezeltiter van 1,3 dtex, een sterkte van 36 cN/tex en een rék van 14% alsmede een gemiddelde snijlengte van 2 mm, ineenmengvat met elkaar vermengd en in aansluiting daarop worden onder roeren 19 gewichtsde-15 len portlandcement toegevoegd.. Deze suspensie wordt in een rechthoekige vorm boven een metalen zeef af gefiltreerd, onder geringe druk voorontwaterd en onder een druk van 10,0 MPa geperst. De verharding van het aldus geperste vezelcementproefplaatje geschiedt bij een temperatuur van 23° C gedu-20 rende een tijdsverloop van 28 dagen aan de lucht. Van het plaatje wordt daarop de buigsterkte alsmede de bindmiddelretentie bij drooggewicht bepaald.79 parts by weight of water are mixed together with 2 parts by weight of polyacrylic nitrile fibers with a single fiber titre of 1.3 dtex, a strength of 36 cN / tex and an elongation of 14% and an average cutting length of 2 mm, followed by stirring 19 parts of Portland cement are added. This suspension is filtered in a rectangular shape over a metal sieve, pre-dehydrated under low pressure and pressed under a pressure of 10.0 MPa. The fiber cement test sheet thus pressed is hardened at a temperature of 23 ° C for a period of 28 days in the air. The bending strength as well as the binder retention at dry weight is determined on the plate.

22

Resultaat: buigsterkte 13,5 N/mm bindmiddelretentie slechts 74% . ; , ......25. ... .... . ... , . . ... ... · ........Result: bending strength 13.5 N / mm binder retention only 74%. ; , ...... 25. ... ..... ...,. . ... ... · ........

'Voorbeeld 2. . . · .Example 2.. . ·.

78,4 gewichtsdelen worden met 0,9 gewichtsdelen polyacrylnitrilvezels, met dezlfde eigenschappen als onder voorbeeld 1 beschreven, echter net snij-lengtes van 6 irm en 1,9 gewichtsdelen polyethyleenfibriden in een mengvat geroerd en daaraan worden onder roeren 18,8 gewichtsdelen portlandcement toegevoegd. De suspensie wordt verder behandeld als onder voorbeeld 1. De onder toepassing van druk geperste vezelcement-proefplaatjes vertonen in vergelijking net voorbeeld 1 een 22% grotere buigsterkte en een bindmiddelretentie van 98%.78.4 parts by weight are stirred with 0.9 parts by weight of polyacrylonitrile fibers, with the same properties as described under example 1, but cutting lengths of 6 µm and 1.9 parts by weight of polyethylene fibrides are stirred in a mixing vessel and 18.8 parts by weight of Portland cement are added with stirring. . The slurry is further treated as under Example 1. The pressure-pressed fiber cement test plates, compared to Example 1, exhibit 22% greater flexural strength and 98% binder retention.

3535

Voorbeeld 3.Example 3.

500 gewichtsdelen water worden met 10 gewichtsdelen polyacrylnitrilvezels, met een'enkelvezeltiter van 0,6 dtex bij sterktes van 33 CN/tex, rek van 12%, snij lengten van lQmm, en met 12 gewichtsdelen houtsli.jpsel.in een 4q mengvat geroerd waarna onder roeren 120 gewichtsdelen portlandcement wor- 8101950 * Jt - 13 - den toegevoegd. De suspensie wordt verder behandeld als beschreven onder voorbeeld 1. De ander toepassing van druk geperste vezelcenent-proefplaat-jes vertoonden in vergelijking met voorbeeld 1 een 34% hogere buigsterkte 5 en een bindmiddeiretentie van 97%.500 parts by weight of water are stirred with 10 parts by weight of polyacrylonitrile fibers, with a self-titer of 0.6 dtex at strengths of 33 CN / tex, elongation of 12%, cutting lengths of 100 mm, and with 12 parts by weight of wood slurry in a 4q mixing vessel, after which 120 parts by weight of Portland cement are added with stirring. The slurry is further treated as described in Example 1. The other use of pressure-pressed fiber-centric test plates showed a 34% higher flexural strength and a binder retention of 97% compared to Example 1.

Voorbeeld 4.Example 4.

500 gewiditdelen water worden met 6 gewichtsdelen polyacrylnitrilvezels met een enkelvezeltiter van 0,8 dtex bij sterktes van 53 cN/tex, rek van 10 13%, alsmede snijlengtes van 12 nm en met 20 gewichtsdelen acrylfibriden in een mengvat geroerd en daarop onder roeren met 120 gewichtsdelen port-landcement bijgemengd. De suspensie wordt verder behandeld als onder voorbeeld 1. De onder toepassing van druk geperste vezelcement-proefplaatjes vertonen in vergelijking met voorbeeld 1 een 50% grotere buigsterkte en 15 een bindmiddeiretentie van 98,5%.500 parts by weight of water are stirred with 6 parts by weight of polyacrylonitrile fibers with a single fiber titre of 0.8 dtex at strengths of 53 cN / tex, elongation of 10 13%, as well as cutting lengths of 12 nm and with 20 parts by weight of acrylic fibrides in a mixing vessel and then stirring with 120 parts by weight of port-land cement mixed. The slurry is further treated as in Example 1. The pressure-pressed fiber cement test plates, compared to Example 1, exhibit a 50% greater flexural strength and a binder retention of 98.5%.

Voorbeeld 5.Example 5.

400 gewichtsdelen water worden met 8 gewichtsdelen bikonstituenten-poly-acrylnitrilvezels qp basis van polyacrylnitril, waarin 20 gewichtsprocent 20 polystyrol zit en welke gedurende 30 minuten in een rieth-hollander aan een fibrillerende maling werden onderworpen, en met 12 gewichtsdelen hout-slijpsel in een mengvat geroerd waarna onder roeren 120 gewichtsdelen port-landcement werden toegevoegd. De suspensie werd, zoals onder voorbeeld 1 beschreven, verder behandeld. De onder toepassing van druk geperste vezel-. . . 25 oeinent-proeQ)laatjes vertonen een .65% grotere buigsterkte en een bind middeiretentie van 97%.400 parts by weight of water are mixed with 8 parts by weight of bikonstituents-polyacrylonitrile fibers based on polyacrylonitrile, which contains 20% by weight of polystyrene and which have been subjected to a fibrillation grind in a rieth-hollander for 30 minutes, and with 12 parts by weight of wood chips in a mixing vessel. stirred after which 120 parts by weight of port cement were added with stirring. The suspension was further treated as described under Example 1. The pressure-pressed fiber. . . The final samples show a .65% greater flexural strength and a binding agent retention of 97%.

Conclusies 30 35 40 8101950Conclusions 30 35 40 8101950

Claims

1. Building material mixture for the production of fiber reinforced and bonded by binders, in particular cement-containing or. cementitious and preferably higher strength products, in particular for the production of molded articles or. shaped parts, which mixture contains fibers based on polyacrylonitrile as well as, preferably inorganic, hydraulic binders as main components and optional additives, characterized in that the mixture consists of polyacrylonitrile or modacrylic fibers or of fibers based on a polymer mixture of polyacrylonitrile or of a qp modacrylic fiber-based starting copolymer with a different polymer, each with a single fiber titer from 0.1 to 2 dtex, in particular from 0.2 to 15 l dtex, and with fiber strengths from 20 to 60 cN / tex, in the range of 40 to 55 cN / tex, and in the case of a fiber stretch of 30 to 5%, in the range of 15 to 8%, with binders, such as, for example, cement, lime, plaster, plaster, alkali silicates and / or alkali aluminates, and any other mixture constituents optionally added thereto, such as, for example, synthetic, organic, optionally fibrilated fibers, and / or synthetic, organic fibrides, in particular based on. polyolefins, polystyrol, polyvinyl alcohol, polyvinyl esters, polyamides and / or polyesters, and / or fibers and / or fibrides based on cellulose or cellulose derivatives, and possibly other, in particular fibrous, inorganic additives, in particular ·· V'v .>: 25 · · fibers of. slag, basalt, asbestos fibers, ceramic fibers, glass fibers, carbon fibers, boron and / or silicon fibers and any water required for production.

2. Mixture according to claim 1, characterized in that it contains polyacrylic nitrile fibers as defined in claim 1, in cutting lengths from 0.2 to 20 mm, in particular from 4 to 15 inn, obtained by certain short cutting length or by grinding .

A mixture according to claim 1 or 2, characterized in that the polyacril nitrile fibers, modacrylic fibers or fibers based on a polymer mixture as defined in claim 1, in particular such fibers on the basis of a polymer mixture defined therein, wherein the added spinnable other polymer, especially polystyrol, in amounts from 0.5 to 40% by weight, especially 1.0 to 40% by weight. % and that the fibers are therein in a, in 8101950, 5 to 11-15, streaked 2 to 15 times, and in a preferably fibrillated form obtained by grinding.

Mixture according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the polyacrylonitrile fibers as defined in claim 1 are in amounts of from 0.1 to 30% by weight. %, preferably from 0.7 to 15 wt. %, based on the total amount of solids in the mixture.

Mixture according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the polyacrylic nitrile fibers as defined in claim 1 contain, in order to improve the binding in the final product, preferably ionic avivages, for example carboxylic acids or their salts, sulfite oils resp. fats and / or blessing.

Mixture according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the inorganic fibers present as further additives, such as, for example, slag fibers, fibers in addition to the mixture constituents, such as the polyacrylic nitrile fibers and binders as defined in claim 1, as well as water. of basalt, asbestos fibers, ceramic fibers, glass fibers, carbon, boron and / or silicon fibers, synthetic fibrid based on polyolefins, polystyrol, polyvinyl alcohol, polyvinyl esters, polyamides and / or polyesters, and optionally cellulose fibers and / or fibrid in amounts from 0.5 to 30 wt. % in the mixture, based on the total amount of solids therein.

7. method of manufacturing molded objects, resp. moldings from at least one mixture according to any one of claims 1 to 6, characterized in that first the polyacrylonitrile fibers as defined in claim 1 and the binder, as well as any further desired mixture components, are mixed with the mixing water, after which the mixture obtained is subjected to is extracted from water and from a design, in particular by applying it to a conveyor sieve or a sieve drum.

8. A process for the production of shaped articles and / or molded parts from at least one mixture according to any one of claims 1-6, characterized in that the polyamethylene fibers and the binder as defined in claim 1: -16 - * * as well as any further desired desired mixture components, and the mixing water are suspended and 5. processed by means of spraying, injection molding, extruding or pouring until the desired objects or parts are processed.

Method for manufacturing molded objects and / or molded parts from at least a mixture according to any one of claims 1-6, with. Characterized in that the polyacrylic nitrile fibers as defined in claim 1, with the binder, optionally with the avivagen and any further mixture constituents. together, preferably in a Dutchman or refiner, to be ground in a particularly wet manner and, if appropriate, that a flocculant, in particular a polyelectrolyte, for example on a polyamide basis ("Separan", Dow, shortly before processing the mixture thus obtained) ) will be added.

Method according to any one of claims 7-9, characterized in that the shaped objects resp. molded parts are pressed even more after having obtained their shape.

A method according to any one of claims 6-9, characterized in that the hardening of the binder from the mixture in water takes place at temperatures below 40 ° C. · - .. · ·. ·, R · ': 25 .. :. · ". "- · ,; -...., · -:. ··; .

A method according to any one of claims 7-9, characterized in that the hardening of the binder occurring in the mixture takes place in the air at temperatures between 40 ° C and 100 ° C.

Method according to any one of claims 7-9, characterized in that the hardening of the binder occurring in the mixture takes place in an autoclave under pressure, in particular at a pressure of 0.2 to 10 MPa, at temperatures of 100 ° C to 180 ° C. 35 40 8101950