NO120356B - - Google Patents

Description

Bindemiddel for mineralullplater.

Den foreliggende oppfinnelse angår lette byggeplater som inneholder en hoy andel mineralull og dessuten perlitt.

Skjont såvel mineralull som ekspandert perlitt hittil har

vært anvendt ved fremstilling av produkter og materialer som kan anvendes til varme- og lydisolasjon, har produktene ikke det kompleks av egenskaper som onskes for langvarig bruk i byggefaget. F.eks. er endel av produktene usedvanlig tunge. Andre produkter, som er lettere i vekt, har liten styrke og egner seg dårlig som konstruksjonselementer. Andre produkter har dårlig trykk- eller slitestyrke. Andre igjen er ufullkomne med hensyn til motstand mot brann eller fuktighet, varme-eller lydisolasjonsegenskaper eller farve. Det ville således være

onskelig å skaffe et bygge- og isolasjonsprodukt som har liten vekt og samtidig har en lang rekke bnskede fysikalske egenskaper, og som i et eneste produkt ville eliminere mange av de ulemper som hefter ved tidligere kjente materialer.

Ifolge den foreliggende oppfinnelse er det funnet at der som bindemiddel i mineralullplater som inneholder perlitt, med fordel kan anvendes et vannaktivert, gelformet, hydratisert cellulosebindemiddel som har en vannavgivende evne etter Schopper-Riegler på mindre enn 100 og er fiberfritt.

Slike plater vil således kunne bestå av 5 - 85% mineralull,

5 - 80% perlitt og 10 - 30% av et vannaktivert cellulose-bindemiddel som er fiberfritt og har en vannavgivende evne etter Schopper-Riegler på mindre enn 100. Produktet inneholder fortrinnsvis 20 - 85% mineralull, 5~50% perlitt og 10 - } 0% cellulose-bindemiddel. De foretrukne produkter inneholder 55~85$ mineralull, 5~25% perlitt og 10 - 20% cellulose-bindemiddel.

Foruten mineralull, perlitt og cellulose-bindemiddel kan produktene inneholde en keramisk leire, og en foretrukket sammensetning er 20 - 75% mineralull, 5 - 40% perlitt, 10 - 20% cellulose-bindemiddel og 10 - 20% keramisk leire.

Alle prosentandeler i det foregående og det etterfølgende er beregnet på basis av torrstoff.

Byggeplatene kan fremstilles ved dannelse av en vandig oppslemning av et cellulose-bindemiddel som angitt,tilblanding av mineraler, perlitt og andre bestanddeler for å danne en vandig dispersjon med et torrstoffinnhold på 4~8%, dannelse av en våtfiltet plate ved avsetning og oppsamling av dispersjonens faste partikler på duken hos en maskin til fremstilling av plater, komprimering og utpressing av overskytende vann fra den våtfiltede plate og torking av den resulterende plate.

I tillegg til de ovennevnte bestanddeler kan produktene eventuelt inneholde visse tilsetninger som gir gunstige bruks- og be-arbeidelsesegenskaper. F.eks. kan der anvendes borsyre i en mengde av opptil 3%>fortrinnsvis 0,25~2%. Der kan anvendes voks, vanligvis i mengder opptil 2 vektprosent, fortrinnsvis 0,25~!%• Voksen kan f.eks. være en mikrokrystallinsk voks, parafinvoks, petrolvoks eller syntetisk voks, vanligvis i form av en emulsjon eller dispersjon. Alun kan anvendes i mengder på l/2 - 1 l/2% for å lette fremstillingen og gi bedre egenskaper hos produktet.

Den mineralull som anvendes ved fremstilling av produktene ifolge oppfinnelsen, er fortrinnsvis av vanlig type fremstilt fra mas-ovnslagg, skjont også andre keramiske fiberprodukter kan anvendes.

Perlitten er av den velkjente termisk ekspanderte type med forskjellige part;Lkkelstorrelser. Vanligvis er partikkelstorrelser på mindre enn 8 masker egnet, og for produkter som krever en glatt overflate, f„eks. himlingsfliser, foretrekkes en perlitt hvor minst " J0% går igjennom en 20 maskers sikt (U.S. Standard Sieve Series).

Den leire som anvendes i visse av produktene, er en keramisk leire som fortrinnsvis ikke sveller, og som har en hoy andel av silicium-oksyd og aluminiumoksyd, f.eks. ildfast leire eller pottemakerleire.

Det vannaktiverte cellulose-bindemiddel sem anvendes, har en vannavgivende evne etter Schopper-Riegler på minste enn 100 og fortrinnsvis mindre enn 90*Bindemiddelet fremstilles ved at der dannes en oppslemning eller en masse av cellulosemateriale, fortrinnsvis av avfall fra ubleket kraftpapir. Oppslemningen blir deretter bragt i gel-lignende tilstand ved en rekke maleoperasjoner inntil den onskede vannavgivende evne etter Schopper-Riegler er oppnådd.

De ferdige plater har en gunstig kombinasjon av fysikalske egenskaper. Det foretrukne produkt ifolge oppfinnelsen har således en hoy bruddstyrke, f.eks. på ca. 70"210 N/cm^, og kan anvendes som gulvunderlag, isolasjon for vegger og. himlinger, himlingsfliser og lignende. Når der kreves ildfasthet, kan produktet inneholde fra 10 til 20% leire. Disse leireholdige produkter, f.eks. himlingsfliser eller veggplater, sintrer når de utsettes for varme, mens andre materialer faller sammen, spaltes opp eller underholder forbrenningen.

Byggeplatene kan anvendes til varme- eller lydisolasjon. De kan lett sages, spikres, tilskjæres og pusses. Platenes lave vekt, svarende til en tetthet av 0,128 - 0,400 g/cm^, fortrinnsvis 0,128 - 0,320 g/cm^, gjor dem lette å håndtere og sette opp. Platene kan også anvendes som forskalingsbord for stopte gipsdekker. Andre utforelsesformer omfatter laminerte plater hvor to eller flere plater er forbundet til et laminat, eller hvor papirark er laminert til den ene eller begge overflater av platen. Borede eller gjennomhullede akustiske fliser kan også nevnes som eksempler på spesielle utforelsesformer.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen, som viser et prosess-skjerna for en foretrukket fremgangsmåte til fremstilling av bindemiddelet og platene.

På tegningen er der vist en kilde for papir (fortrinnsvis avfall fra ubleket kraf*tpapir). Papiret fores inn i en våtoppslutter

(hydro pulper) fortrinnsvis av "Morden Slushmaker"-typen. Vann tilsettes papiret i våtoppslutteren for å danne en fibermasse av kraftpapir med et torrstoffinnhold etter oppslutningen på minst 6%. Den masse som fores ut fra våtoppslutteren, fores til en massebeholder og deretter til en rekke massemoller A, B, C og D som fortrinnsvis er av "Morden Stockmaker"-typen forsynt med lavakniver (lava tackle). Massen fra molle A fores inn i mblle B og deretter til molle C og D etter tur, og den samlede oppholdstid er . ca. 15 sek. Sluttproduktet har en vannavgivende evne etter Schopper-Riegler på mindre enn 100. Virkningen av malingen på den vannavgivende evne er belyst i tabell I.

Den rekke av maleoperasjoner som er nevnt i tabell I, refererer seg til massegjennomlop gjennom en massemolle av "Morden Stockmaker"-typen forsynt med lavakniver som nevnt ovenfor.

Cellulose-bindemiddelet som i form av en oppslemning fores

ut fra den siste molle, er sterkt hydratisert og av hovedsakelig ikke-fiberformet art. Oppslemningen av cellulose-bindemiddel fores til en massebeholder for eventuell lagring. Med passende mellomrom fores bindemiddelet til en blandekasse hvor mineralull og perlitt og eventuelt ett eller flere av stoffene leire, borsyre, voks og alun tilsettes. Ledningsvann eller bakvann fra Fourdriniermaskinen kan tilsettes for

å innstille torrstoffinnholdet på 4~8%. Etter blanding med henblikk på å gi et jevnt produkt blir den resulterende dispersjon fort inn i innlopskassen til en Fourdriniermaskin og deretter ut på Fourdrinierduken. Andre typer av maskiner til fremstilling av papir, plater eller ark, f.eks. en Yankeemaskin, kan også anvendes. Det våtfiltede ark av mineralull, perlitt, cellulose-bindemiddel og andre faste stoffer opp-samles på Fourdrinierduken eller -wiren til en tykkelse av 19 - 102 mm. Det således dannede skikt blir deretter i Fourdriniermaskinens presse-seksjon komprimert med valsepresser eller lignende til en endelig tykkelse av 12 - 38 mm. Det komprimerte produkt fores til en torke, fortrinnsvis av flerplanstypen. Det torkede produkt tilskjæres og kappes til onsket format og fores deretter enten til et lager eller til ytterligere sluttbehandling, f.eks. maling, *laminering av flere plater, laminering av papir på en eller flere overflater, gjennomhulling, boring eller lignende.

I tabell II er der anfort visse eksempler på isolasjons-produkter fremstilt ved den foran beskrevne fremgangsmåte og inne-holdende forskjellige mengder mineralull, perlitt, cellulose-bindemiddel og andre tilsetninger.

Disse produkter har en lang rekke gunstige fysikalske egenskaper. Produktet ifolge eksempel 3 har således en Underwriters brann-proveverdi på 3 timer og l8 minutter som himlingsf li ser. Eksemplene 1>3>4 og 8 er, når det gjelder flammespredning, henregnet til klasse A etter Federal Specification SS-A-001l8c (GSA-FSS) av 14. april I960 og til klasse 1 ifolge Underwriters Laboratories Standard 723 (ASTM E84-6I). Produktet i eksempel 7 har en bruddstyrke på 142 N/cm^ ved en tetthet av 0,277 g/cm^. Eksemplene 10 og 11 har lyddemningsfaktorer på 0,70 - 0,72.

Produktene ifolge den foreliggende oppfinnelse kan anvendes til en rekke formål. Hvert produkt kan være spesielt sammensatt i over-ensstemmelse med sin spesielle anvendelse. For oppnåelse av storst mulig brannsikkerhet blir der innlemmet leire og borsyre. Hoyt innhold av perlitt gir oket hardhet, noe som er viktig for gulvunderlag eller når platene må tåle sammentrykning eller sterk slitasje. I denne for-bindelse blir hardheten uttrykt som den kraft i Newton som er nodvendig for å presse en 2" stålkule l/4" inn i overflaten av platen. For-bedrede lyddempende og isolerende egenskaper, f.eks. for akustiske eller varmeisolerende fliser, fås ved innlemmelse av en hoy"andel av mineralull. Naturligvis kan platene også underkastes en sluttbehandling eller en overflatebehandling med henblikk på en spesiell anvendelse. F.eks. kan papirark, lamineres til den ene eller begge sider av det våtfiltede fliseprodukt for å gi en tiltalende overflate samt skaffe et produkt med storre styrke. Sl ile papirark er vanligvis av den type som anvendes ved fremstilling av gipsplater. Produktene lamineres ved hjelp av et egnet lim, f.eks. polyvinylacetat-emulsjon. Ved en slik laminering kan bruddstyrken bkes betraktelig.

Som et spesielt eksempel ble en isolasjonsplate som inneholdt 78% mineralull, 7% perlitt og 15% cellulose-bindemiddel, fremstilt ved den foran beskrevne fremgangsmåte. Da platen var torket, hadde den en ferdig tykkelse på ca. 19 mm og en tetthet av 0,30 g/cm^. Ark av kraftpapir med en gramvekt på 8l ble fastlimt på overflaten av platen under anvendelse av et lim av polyvinylacetat-emulsjon (DuPont "Elvacet"). Den folgende tabell viser okningen i bruddstyrke og hardhet som folge

av lamineringen.

Produkter for akustiske formål, med eller uten et pålimt overflatelag av papir, kan også bores for å gi borede eller gjennomhullede akustiske fliser. Platene kan også slipes, forsynes med et stripemonster eller sandblåses.

De ved fremstillingen anvendte fremgangsmåteteknikker er slike som er velkjent i bedrifter til fremstilling av papir og plater, og fagmessige substitusjoner for visse, av apparatene kan naturligvis utfores. For eksempel kan forskjellige typer av apparater til fremstilling av plater anvendes for oppsamling av det filtede produkt til plateform. Mineralullen er fortrinnsvis forbehandlet med henblikk på

å fjerne så mange kuler eller perler som mulig. Den behandlede mineralull har vanligvis relativt liten fiberlengde, idet gjennomsnittlig "] 0% har en lengde på mellom 1,6 og 3,2 mm og praktisk talt ingen er lengre enn 6,5 mm.

Fjernelsen av overskytende vann fra den filtede, våte plate

i presseseksjonen har betydning for den endelige tetthet av det ferdige, torkede plateprodukt, idet hoyere trykk (innen visse grenser bestemt ved knusning av perlitten) gir hoyere tetthet av det endelige produkt.

Claims (1)

1. Anvendelse av et vannaktivert, gelformet, hydratisert cellulosebindemiddel som har en vannavgivende evne etter Schopper-Riegler på mindre enn 100 og er fiberfritt, som bindemiddel i mineralullplater som inneholder perlitt.