NO139348B - Fremgangsmaate ved fremstilling av produkter av mineralfibre og et bindemiddel - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår, en' fremgangsmåte ved' fremstilling, av produkter av mineralfibre, som stenullfibre, slagg.ullf ibre- og glassfibre, og et bindemiddel, herunder uorganiske bindemidler,

som sement, gips, smeltbare glass og metaller,, og organiske- termo-plastiske og varmtherdende bindemidler..

I engelsk, patentskrift nr. 1267756 er beskrevet et materiale bestående av en' intim blanding, av et hydraulisk bindemiddel,, som sement,, og- fibre, og dette materiale størkner under dannelse av et fast produkt, vedi tilsetning^ av vann.

For å oppnå et fiberforsterket produkt som har forbedrede fysikalske egenskaper i forhold til produkter som ikke inneholder fibre, bør hver fiber være i intim kontakt med og fullstendig; om-gitt av bindemidlet. Fibrene bør derfor være adskilte og jevnt fordelt i det anvendte bindemiddel.

Hittidige forsøk på å oppnå en jevn blanding av fibre og: bindemiddel, som sement, har imidlertid ikke vært kronet med hell på grunn av at fibrene er tilbøyelige til å danne fiberklumper under selve blandingen.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe et fiberforsterket produkt hvori fibrene er jevnt fordelt og som ikke for-ringes på grunn av kjemisk angrep på fibrene, og hvori bindemidlet og fibrene er sterkt forbundet med hverandre.

Dette formål oppnås ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte ved fremstilling av fiberforsterkede produkter omfattende en grunnmasse i form av et bindemiddel og hvor fibrene høyst utgjør 50 vekt% av bindemidlet, og fremgangsmåten er særpreget ved at et ikke-bundet eller uherdet bindemiddel blandes med mineralfibre som har vært varmebehandlet ved en temperatur på 550-900°C i tilstrekkelig tid til å øke deres dispergerbarhet i bindemidlet, og at bindemidlet derpå bringes til å binde eller herde.

Oppfinnelsen er basert på den erkjennelse at når mineralfibre behandles ved en temperatur på 550-900°C, utsettes de for slike forandringer at de skilles fra hverandre og blir jevnt fordelt i et bindemiddel ved enkel mekanisk blanding. Produktet som erholdes ved anvendelse av slike varmebehandlede fibre, har derfor bedre fysikalske egenskaper enn de kjente produkter, spesielt hva gjelder strekkfasthet, bøyefasthet og trykkfasthet.

Dessuten bevirker varmebehandlingen at fibrene får øket kjemisk motstandsdyktighet. Denne er spesielt sterk når fibrene oppvarmes til temperaturer som er tilstrekkelig høye til å frem-kalle en krystallisering eller avglassing. En slik forbedret motstandsdyktighet overfor angrep av kjemikalier er spesielt fordelaktig når fibrene blandes med hydrauliske bindemidler, som Portland-sement, som gir en basisk reaksjon. Vanlige mineralfibre som blandes med Portland-sement, kan angripes under selve blandingen og senere når produktene fuktes med vann.

De varmebehandlede fibres kjemiske motstandsdyktighet kan også være fordelaktig når organiske bindemidler anvendes. I novolakk og polyvinylkloridbindemidler utsettes fibrene således for sterkt sure påvirkninger.

Ved undersøkelse under mikroskop har det vist seg at de varmebehandlede fibre har uregelmessige overflater, mens derimot ikke^ behandlede fibre har en glatt overflate. Det antas at dette er grunnen til at bindemidlet henger bedre fast ved de"varmebehandlede fibre enn ved ikke-behandlede fibre.

Tiden for oppvarming av fibrene til en temperatur på 550-900°C er avhengig av fibrenes sammensetning, men en tid på 1 time vil vanligvis være tilstrekkelig.

Når stenullfibre og slaggullfibre oppvarmes til en temperatur på ca. 800°C, inntrer en krystallisering eller avglassing.

Varmebehandlingen kan utfores ved å gjenoppvarme fullstendig avkjolte fibre til en temperatur innen det ovenfor angitte område. Oppvarmingstiden kan bestemmes ved hjelp av en på forhånd fastlagt tid/temperatur-kurve for det .anvendte materiale.

Avkjolingen av nyfremstilte fibre kan også stanses i kortere eller lengre tid innen det nevnte temperaturområde avhengig av de egenskaper som det er onsket at de varmebehandlede fibre skal få.

På grunn av anvendelsen av varmebehandlede fibre kan forholdet mellom fibre og bindemiddel i et produkt fremstilt ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte okes til verdier som hittil ikke har vært oppnåelige. Således kan produkter -fremstilt ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte inneholde inntil 50 vekt% fibre i forhold til vekten av bindemidlet.

For ytterligere å forbedre bindingen mellom fibre og bindemiddel kan de varmebehandlede fibre utsettes for en kjemisk for-behandling. Som et eksempel på et forbehandlingsmiddel kan nevnes et silan som virker som et overflateaktivt middel eller bindemiddel.

Fordelingen av fibrene i bindemidlet kan ytterligere forbedres ved å innarbeide et findelt uorganisk materiale, som siliciumdioxyd, i blandingen av fibre og bindemiddel.

Som eksempler på egnede bindemidler kan nevnes sement, som Portland-sement, aluminiumsement og slaggsement, gips og forskjellige organiske bindemidler som polyester-, polyvinylklorid- og fenol-harpiksbindemidler.

Eksempel 1

2000 g Portland-sement og 500g diabasfibre som var blitt varmebehandlet ved en temperatur på 650-800°C for erholdelse av en klar krystallisering, ble blandet med-700 g vann og den erholdte pasta utstopt til prøvestykker. Prøvestykkenes egenvekt var efter 1<*>+ dagers binding under vann 2,12 g/cm^. Boyefastheten efter lagring

i <1>+ uker i vann var 109,7 kp/cm og trykkfastheten 868 kp/cm .

Eksempel 2

2000 g Portland-sement og 1000 g mineralfibre av samme type

som ble anvendt i eksempel 1, ble blandet med 100 g vann og den erholdte pasta utstopt til prøvestykker. Egenvekten for disse prove-stykker var 2,0 g/cm o , bbyefastheten 96,9 kp/cm p og trykkfastheten 668 kp/cm .

Eksempel 3

Stenullfibre som var blitt oppvarmet til en temperatur på 650-800°C, ble 'blandet med gips og vann. Bestanddelene ble anvendt i de følgende mengder:<1000> g gips, 250 g varmebehandlede fibre og 600 g vann.

Blandingen, ble utstopt til prøvestykker, og efter binding og torking ble prøvestykkenes fasthet bestemt. De erholdte resultater Var.for boyefastheten 37,6 kp/cm 2 og for trykkfastheten 95,1 kp/cm 2.

Lignende prøvestykker, men uten fibre, hadde en boyefasthet

på 11,6 kp/cm 2- og en trykkfasthet på o 5351 kp/cm 2.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av fiberforsterkede produkter omfattende en grunnmasse i form av et bindemiddel og hvor fibrene høyst utgjør 50 vekt% av bindemidlet, karakterisert ved at et ikke-bundet eller uherdet bindemiddel blandes med mineralfibre som har vært varmebehandlet ved en temperatur på 550-900°C i tilstrekkelig tid til å øke deres dispergerbarhet i bindemidlet, og at bindemidlet derpå bringes til å binde eller herde.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes fibre som har vært varmebehandlet ved en tilstrekkelig høy temperatur til å bevirke en delvis eller fullstendig krystallisering i fibrene.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en blanding av varmebehandlede stenullfibre og Portland-sement.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes varmebehandlede fibre som er blitt for-behandlet med et kjemikalium for å forbedre bindemidlets ved-heftning til fibrene.