NO120357B - - Google Patents

Description

Bindemiddel for byggeplafcer som hovedsakelig består av ekspandert perlitt.

Den foreliggende oppfinnelse angår lette byggeplater som hovedsakelig består av ekspandert perlitt.

Ekspandert perlitt er et i handelen velkjent mineralaggregat med liten vekt og fremstilt ved termisk ekspansjon av det vulkanske glass perlitt. Produktene er bygget opp av en rekke celler eller blærer, som vanligvis har hovedsakelig sfærisk form. I alminnelighet inneholder produktet, når det fremstilles ved vanlige fremgangsmåter, partikler i et stort storrelsesområde.

Byggeprodukter som inneholder ekspandert perlitt og fiber-mafcerialer som f.eks. papirmasse, er likeledes kjent. Isolasjonsplater er f.eks. blitt fremstilt av ekspandert perlitt og avispapirmasse ved tilbakeholdelse av faststoffene i en oppslemning på en Yankeemaskin på lignende måte som ved fremstilling av papir. Skjbnt disse produkter er av verdi som isolasjonsmateriale, er det funnet at de mangler til-strekkelig ensartet materialfasthet (structural integrity) for visse formål og heller ikke har de nodvendige overflate-egenskaper for anvendelse som ferdige vegg- eller himlingsoverflater i bolig- eller forretningsbygg. Ingen av produktene har noen særlig fasthet overfor slitasje eller sammentrykning.

Visse forsok har også vært gjort på å forbedre fastheten av perlitt/papirmasse-produktene ved anvendelse av bindemidler som asfalt og andre organiske materialer, f.eks. stivelse, plast og lignende. Skjont disse forholdsregler til en viss grad har kunnet forbedre fastheten av produktet, forandrer det også utseendet og andre egenskaper, som f.eks. fargen, vekten og brannsikkerheten.

Det er nå ifolge den foreliggende oppfinnelse funnet at der som bindemiddel i byggeplater som i det alt vesentlige består av ekspandert perlitt, kan anvendes et vannaktivert, gelformet, hydratisert cellulosebindemiddel som har en vannavgivende evne etter Schopper-Riegler på mindre enn 100 og er fiberfritt.,Platene kan f.eks. bestå

av 1 del av et mekanisk frembragt vannaktivert cellulosebindemiddel som angitt og fra 1 2/3 til 9 vektdeler (regnet på torrstoffinnholdet) av en termisk ekspandert perlitt. Andelen av perlitt ligger fortrinnsvis mellom 2 1/3 og 8 l/2 deler pr. del cellulosebindemiddel.

Det er således mulig å fremstille en byggeplate ved at der dannes et vakkaktivert hydratisert cellulose-bindemiddel i form av en vandig oppslemning som har en v.annavgivende evne etter Schopper-Riegler på mindre enn 100, idet en oppslemning av vannholdige cellulosefibre fores gjennom en rekke male- og geldannende trinn, at det resulterende gel-lignende cellulose-bindemiddel blandes med fra 1 2/3 til 9 deler (regnet på torrstoffinnholdet i bindemiddelet) av en termisk ekspandert perlitt pr. del cellulosebindemiddel, at torrstoffinnholdet i blandingen innstilles på 4 * 8%i at en sammenhengende plate dannes fra den resulterende blanding, at platen komprimeres for utpresning av over-skytende vann, og at platen torkes. ;Det aktiverte cellulose-bindemiddel for anvendelse i byggeplater ifolge oppfinnelsen kan fremstilles ved at en vandig oppslemning av cellulosefibre med et torrstoffinnhold på minst 6$ fores gjennom en rekke male- og geldannende trinn for å danne et gel-lignende cellulose-bindemiddel som praktisk talt ikke inneholder fibre og har en vannavgivende evne etter Schopper-Riegler på mindre enn 100. ;Byggeplatene kan inneholde en mindre andel keramisk leire, . f.eks. inntil 2 deler, fortrinnsvis 1/3 - 2 deler, leire pr. del cellulosebindemiddel. ;Platene kan også eventuelt inneholde borsyre som brannhemmende middel og små mengder voks til å meddele dem vannavstøtende egenskaper. Egnede voksarter er mikrokrystallinsk voks, petroleumsvoks, parafin-vokser og lignende. Ved anvendelse av voks benyttes der vanligvis mengder opptil 2 vektprosent, fortrinnsvis 0,25 ~ "1 vektprosent. Borsyre innlemmes vanligvis i produktet i mengder opptil 3 vektprosent, fortrinnsvis 0,25 - 2$. For å lette fremstillingen kan der også innlemmes alun i mengder av l/2 - 1 l/ 2fo. De stoffer som tilsettes i små mengder, f.eks. borsyre, voks og alun, er angitt i vektprosent av det samlede produkt. Alle andeler og prosentmengder som er omtalt i denne beskrivelse, er beregnet på basis av torrstoff, hvis der ikke er sagt noe annet. ;Produktene ifolge oppfinnelsen har vanligvis liten tyngde, idet de f.eks. har en tetthet av ca. 0,064 - 0,400 g/crn-^, fortrinnsvis 0,128 - 0,320 g/cm^. ;De foretrukne produkter ifolge oppfinnelsen inneholder;50 - 30% perlitt, 10 - 30% cellulose-bindemiddel og 0 - 20$ leire. De produkter som består bare av cellulose-bindemiddel og perlitt, kan f.eks. inneholde 70 - 90% perlitt og 10 - 30% cellulose-bindemiddel. Disse produkter er i særlig grad egnet for anvendelse som isolerende gulvunderlag, himlings- eller veggfliser eller isolasjonsplater. De er kjennetegnet ved overlegen trykkfasthet og motstand mot slitasje, skarpe slag og mishandling. Disse særlige egenskaper ved produkter som inneholder en hoy andel perlitt, gjor det mulig å anvende produktene som varmeisolerende gulvunderlag som dekket med tre eller plastfliser vil tåle påkjenningene fra gulvtrafikken. Dette produktet kan også anvendes som veggisolasjon og til fliser, idet det har særlig gode egenskaper med hensyn til isolasjon og reduksjon av lydgjennomgang. Denne, siste egenskap er særlig verdifull i moderne forretningsbygg med senkede himlinger og ikke-bærende skillevegger. Ved slike utforelser blir vanligvis himlingen og veggene dannet av fliser eller plater. Som folge av de lyddempende og -absorberende egenskaper ved produktene vil den lyd som overfores gjennom taket og veggene til naborom, bli betydelig svekket, særlig ved anvendelse av de plateprodukter som inneholder en hoy andel av perlitt. De produkter, som inneholder leire i tillegg til perlitt og cellulose-bindemiddel, er særlig anvendelige for brannsikre anvendelser. Den anvendte leire er av den keramiske type som inneholder store mengder aluminiumoksyd og silisiumoksyd og kan kjenne-tegnes som ikke svellende. Kaolin, ildfast leire, teglstensleire og pottemakerleire er eksempler på slike leirearter. Det brannsikre byggeprodukt ifolge oppfinnelsen inneholder 50"80# perlitt, 10 - 30$ cellulose-bindemiddel og 10 - 20% keramisk leire. Leiren er særlig verdifull ved fremstilling av brannklassifiserte fliser. Når de ut-settes for varme, vil nemlig fliser eller plater som inneholder leire, sintre istedenfor å spaltes, dele seg opp i skikt eller underholde forbrenningen, noe som er tilfellet med andre materialer. ;Som påpekt tidligere kan produktene også anvendes når over-flaten er synlig. ;Videre skal det nevnes at himlingsfliser eller plater ifclge den foreliggende oppfinnelse kan males eller eventuelt dekkes på den ene eller begge sider med papirark, så der dannes et laminat. Ved hjelp av vanlige fremgangsmåter kan der også fra produktene fremstilles akustiske, borede eller gjennomhullede fliser. ;Den perlitt som anvendes i produktet ifolge oppfinnelsen, kan ha en rekke forskjellige kornstorrelser. Vanligvis er en kornstorrelse under 8 masker egnet for isolerende byggeplater og underlag. For anvendelser hvor der kreves en glatt overflate av produktet, f.eks. ved himlingsfliser, foretrekkes det å anvende en finere perlitt, fortrinnsvis en hvor minst 70% passerer en 20 maskers sikt, og hvor ingen av partiklene er storre enn 8 masker (U.S. Standard Sieve Series), ;Cellulose-bindemiddelet er et sterkt hydratisert gel-lignende stoff. Utgangsmaterialet er fortrinnsvis en masse fra avfall av ubleket kraftpapir. Det er funnet at en utstrakt maling av massen forer til en forandring av massens egenskaper, og at cellulosen herunder omformes fra et fibrbst materiale til et hovedsakelig fiberfritt gel-lignende stoff. Det er funnet at egenskapene av cellulosen som folge av denne mishandling forandrer seg i en slik grad at materialet oppforer seg hovedsakelig som et lim uten fiber-sammenfiltende virkning. Hydratiser-ingen gir seg uttrykk i den vannavgivende evne etter Schopper-Riegler. Cellulosemassen blir fortrinnsvis mekanisk hydratisert til en vannavgivende evne etter Schopper-Riegler på mindre enn ca. 100 ml og fortrinnsvis mindre enn ca. 90 ml. Når der i produktene anvendes et cellulosemateriale som er sterkere hydratisert, fås der storre styrke av produktene. Virkningen av malingen på verdien for den vannavgivende evne etter Schopper-Riegler er vist i tabell I. ; Den rekke måletrinn som der er henvist til i Tabell I, refererer seg til massegjennomlop gjennom en "Morden Stockmaker"-massem6lle forsynt med lavakniver (lava tackle). ;Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet under henvisning;til tegningen, som er et prosesskjema av en foretrukket fremgangsmåte til fremstilling av cellulose-bindemiddelet og byggeplatene. ;På tegningen er der vist en kilde for papir (fortrinnsvis avfall fra ubleket kraftpapir) som fores til en våtoppslutter (hydro pulper) av "Morden Slushmaker"-typen og får tilsatt vann så der dannes en fibermasse av kraftpapir med et torrstoffinnhold av minst ca. 6$. ;Fra våtoppslutteren fores massen til en massebeholder og deretter gjennom en rekke massembller A, B, C og D, som fortrinnsvis er av "Morden "-typen forsynt med lavakniver. Massen fra molle A fores inn i molle B ;og deretter gjennom mollene C og D etter tur med en samlet oppholdstid på ca. 15 sek. Det ferdige produkt har en vannavgivende evne etter Schopper-Riegler på mindre enn ca. 100. Det cellulose-bindemiddel som kommer ut fra serien av maleoperasjoner, er sterkt hydratisert og av hovedsakelig ikke-fibros art. Cellulose-bindemiddelet fores til en massebeholder som tjener som forråds- og lagringsbeholder. Med passende mellomrom fores cellulose-bindemiddelet til en blandekasse hvor der tilsettes perlitt i bnsket mengde. Eventuelt -kan leire fra et forråd tilsettes blandingen. Ledningsvann kan tilsettes for å innstille tbrrstoff-innholdet av blandingen på 4~men konsistensen kan og;;å innstilles på et senere trinn. Andre tilsetninger som borsyre, voks og alun kan ; ; eventuelt tilsettes på dette strium. Etterat.innholdet av blande-kassen er blitt godt blandet for å danne en jevn oppslemning, fores det ut i innlopskassen og deretter ut på duken hos en Fourdriniermaskin. Andre typer av maskiner til fremstilling av papir eller plater, f.eks. Yankee-maskiner og lignende, kan anvendes. Oppslemningen av cellulose-bindemiddel og perlitt med eller uten tilsetninger avsettes på duken eller viren i et skikt av ca. 19 - 102 mm. Den således dannede bane komprimeres i presseseksjonen med valsepresser eller lignende til en tykkelse av 12 - 38 rm°S fores deretter til en torke, fortrinnsvis ;av flerplanstypen. Det torkede plateformede produkt kantskjæres og kappes til onsket storrelse og fores deretter til et lager eller til ytterligere behandling, som f.eks. maling, laminering med papirark på en eller begge sider, laminering av flere plater til hinannen, gjennom-hulling eller lignende. ;I tabell II er der oppfort spesielle eksempler på isolasjons-produkter fremstilt ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen og bestående av ulike mengder av perlitt, cellulose-bindemiddel, leire og andre tilsetninger. Hvert av produktene ble laminert med papirark på begge sider for å vise hva som kunne oppnås med laminerte produkter i forhold til ulaminerte. ;Som et ytterligere eksempel skal der beskrives en industriell fremstilling av en isolasjonsplate med lav vekt og egnet som lyd-absorberende plate. Fremstillingen folger den foran beskrevne fremgangsmåte. Den nedenstående tabell viser andelen av hver bestanddel i det ferdige produkt. ; 11,6 tonn vann og 728 kg avfall fra ubleket kraftpapir ble fort inn i en "Morden Slushmaker" og malt i 30 min. Den resulterende fibermasse ble fort inn i en massebeholder og deretter gjennom fire etter hverandre fclgende "Morden" massemoller (gjennomgangstid på 60 min/tonn). ;Det vannaktiverte cellulose-bindemiddel fra den siste molle var hovedsakelig fiberfritt og hadde en vannavgivende evne etter Schopper-Riegler på mindre enn 100. Dispersjonen av cellulose-bindemiddel med et torrstoffinnhold på ca. 6% ble fort til en massebeholder og deretter til en blandekasse for tilblanding av vann (75>5tonn) leire, perlitt, borsyre, voks og alun i de angitte mengder. Perlitten hadde et storrelsesområde på ca. -20 - +200 masker ( r{ Ofo) . Leiren var en keramisk pottemakerleire (Kentucky-Tennessee Clay Co., CTS-1) med folgende analyse: ; Voksen var en emulsjon av,en mikrokrystallinsk voks (Mobil Oil Co. Mobilcere-RV). ;Med et torrstoffinnhold på ca. 4$ ble produktet fra blande-kassen fort til Fourdriniermaskinen og formet til en plate som etter pressing og torking hadde en tykkelse på ca. 19 mm. Da det ferdige produkt var tilskåret og kappet, hadde det en tetthet av 0,224 g/cm^. ;Produktene er kjennetegnet ved utmerket brannfasthet. De produkter som inneholder perlitt, bindemiddel og leire, er f.eks. klassifisert i klasse 1 etter ASTM E84-6I (Underwriters Laboratories Standard 723). Produktene er også klassifisert i klasse A ifolge Federal Specification SS-A-001l8c (14. april 1960). *

Claims (1)

1. Anvendelse av e,t vannaktivert, gelfonuet, hydratisert, cellulose-bindemiddel som har en vannavgivende evne etter Schopper-Riegler på mindre enn 100 og er fiberfritt, som bindemiddel i byggeplater som i det alt vesentlige består av ekspandert perlitt.