NO146501B - Fremgangsmaate for fremstilling av et lett, ikke-brennbart byggematerial - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et lett, spesielt plateformet, ikke-

brennbart byggematerial med gode varmeisolerende egen-

skaper ved varmpressing av en blanding av uorganiske ekspansjonsmaterialer og et herdbart bindemiddel, spesielt inneholdende fenolharpiks og ureaharpiks, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at et granulat av ekspandert vermikulitt under omrøring be-

sprøytes med det i vandig løsning foreliggende binde-

middel, det således limte granulat forkomprimeres ved romtemperatur i en fra pressen separert forpresseinnretning til en transporterbar presskake som deretter innføres i pressen og til slutt varmpresses og utherdes på i og for seg kjent måte.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene..

Ikke-brennbare byggematerial-legemer består vanligvis av uorganiske materialer. Eksempelvis oppnås det ved

blanding av ekspansjonsmaterialer, som f.eks. ekspan-sjonsglimmer (vermikulitt), med gips .eller sement og en passende forming etter utherding, formlegemer som f.eks. plater eller blokker, som kan anvendes som lette byggéele-menter. Den relativt store tilsetning av.binde- henhv. sementeringsmidler som er nødvendig for en tilstrekkelig sterk binding av ekspansjonsmaterialene fører som oftest til relativt lange herdetider henhv. legemer som bare har liten termisk isolasjonsevne. Videre er byggematerial-legemer av denne type for det meste vanskelige å bearbeide henhv. bare under sterk materialslitasje.

Fra sveitsisk patentskrift nr. 519.639 er det kjent å

blande vermikulitt og et uorganisk, ikke-brennbart bindemiddel i volumforhold 9:1 og deretter presse blandingen til byggemateriallegemer. Den nødvendige tilsetning av bindemidler er også ved denne fremgangsmåte relativt høy. Formålet for den foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte som muliggjør å fremskaffe byggemateriallegemer, spesielt

byggematerial-plater som inneholder et harpiksbundet uorganisk ekspansjonsmaterial, eventuelt tilsatt mindre mengder av mineralull, flyveaske, eller lignende hvorved det ved tilsetning av herdbare organiske bindemidler bare er nødvendig å benytte en meget liten bindemiddeltilsetning, og til tross for anvendelsen av dette organiske bindemiddel oppnås et ikke-brennbart byggematerial-

legeme med gode varmeisolerende egenskaper, og som dess-uten er godt lydisolerende.

Det anvendes i bindemidlet spesielt en harpiksblanding eller blandingsharpiks, med minst en brennbar harpikskomponent og minst en ikke-brennbar, nitrogenholdig harpikskomponent. Den brennbare harpikskomponent er da en fenolharpiks og

den ikke-brennbare, nitrogenholdige harpikskomponent er da en ureaharpiks. Innholdet av ureaharpiks-komponenten i harpiksblandingen eller blandingsharpiksen utgjør fordelaktig mellom 10 og 25 molprosent.

Ved branntilfeller oppstår i slikt byggemateriallegemer,på grunn av varmeinnvirkningen på ureaharpiksen, en atmosfære anriket på nitrogen, som derved hindrer en forbrenning av den brennbare harpikskomponent (fenolharpiks) i en slik grad at det ikke foregår noen forkulling, men istedet en såkalt mineralisering, hvorved det på overflaten av legemene danner seg et tykt, termisk stabilt karbonsjikt. Som ekspansjonsmaterialer har vermikulitt vist seg å ha de nødvendige gode egenskaper, idet det i motsetning til for eksempel ekspandert perlitt ved ekspanderingen bibeholder sin krystallinske natur, noe som muliggjør dannelse av en hold-bar presskake.

Ifølge en fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen kan byggemateriallegemet ved siden av det organiske bindemiddel også inneholde vannglass som bindemiddel, for eksempel i mengder som regnet på den totale bindmiddelmengde, beregnet som faststoff, utgjør 10 vektprosent eller mer. Vannglass-tilsetningen til bindemidlet bevirker bl.a. en hevning av brannfastheten for de erholdte byggemateriallegemer.

Ved gjennomføringen av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen besprøytes et granulat av ekspandert vermikulitt med det i vandig løsning foreliggende bindemidlet under omrøring, hvorved, på basis av vermikulitten og beregnet som faststoff, opptas 2 til 30 vektprosent harpiks og det således belagte granulat presses i hydrauliske, oppvarmede presser til formlegemer. Fortrinnsvis reduseres fuktighetsinnholdet i det belagte granulat til under 1% og deretter presses dette belagte granulat i eri presse, fortrinnsvis en presse som oppvarmes ved hjelp av høyfrekvens..

Ved gjennomføringen av den foreliggende fremgangsmåte blir

det belagte granulat, ved romtemperatur, forkomprimert, tatt ut av formen og deretter presset og termisk utherdet. Granulatet fra formen har som. følge av forkomprimeringen en slik fasthet at det danner en stabil presskake som uten særskilte transportmidler som transportplater eller transportbånd, kan føres inn i pressen.

I følge en fordelaktig utførelsesfor innføres det under sprøytingen av granulatene med bindemiddel forsterknings-henhv. armeringselementer, hvoretter granulatet forkomprimeres og deretter presses til den endelige form for byggematerial-legemene. De foreliggende byggemateriallegemer kan spesielt i form av plater direkte integreres for fremstilling av en flerlagsplate. En slik flerlagsplate kan ifølge en fordelaktig utførelsesform fremstilles ved at det belagte granulat henhv. den forkomprimerte presskake varmpresses sammen med på forhånd bindemiddel-belagte dekkplater henhv. sammen med utvendige dekkplater. Ved en slik flerlags-oppbygging oppnås f.eks. under anvendelse av papir, glass-fibervatt, aluminiumsfolie o.l en økning av den mekaniske styrke i den fremstilte plate.

Man kan også gå frem slik at det belagte granulat inneholdende et ekspansjonsmaterial først blir forkomprimert og formet henhv. presset i hydraulisk oppvarmede presser til formlegemer ved at det ved siden av sprøytingen med det organiske bindemiddel utføres en besprøytning av granulatet med mindre

mengder vannglass over adskilte sprøyteinnretninger.

Fra tidligere er det kjent en byggematerial-plate som

består av vermikulitt med vannglass som bindemiddel.

Ved anvendelse av et uorganisk bindemiddel som vannglass

er det imidlertid vanligvis nødvendig med en vesentlig høyere bindemiddeltilsetning enn ved anvendelse av organiske bindemidler. Videre medfører bruk av bindemidler som f.eks. vannglass, som ved utherding avgir en relativt stor vannmengde, den vanskelighet at denne vannmengde må

fjernes tilstrekkelig raskt, noe som vanligvis fører til relativt lange presstider. Anvendelsen av vannglass som bindemiddel for byggemateriallegemer har derfor hatt liten utbredelse.

Ved den foreliggende fremgangsmåte, hvis det ved siden av

et organisk bindemiddel også anvendes mindre mengder vannglass, er det nødvendig med en vesentlig mindre mengde av vannglass enn ved de tidligere kjente fremgangsmåter, fordi størstedelen av bindemiddelvirkningen skriver seg fra det organiske bindemiddel. Siden den organiske bindemiddelandel ved utherding bare avgir en relativt liten vannmengde, er det ved den foreliggende fremgangsmåte vesentlig mindre vannmengder som skal føres vekk og dette fører til vesentlig mindre varmebehandlingstider, enn tilfellet ville være for byggemateriallegemer sammenbundet bare med vannglass.

Ved en adskilt påsprøyting av det organiske bindemiddel henhv. vannglass på ekspansjonsmaterialgranulatet dannes en binde-middelfilm på de ekspanderte korn, og denne film inneholder både det organiske bindemiddel og vannglass. I denne binde-middelfilm finner det så sted en fellingsreaksjon, hvorved filmen går over i en gellignende konsistens. Det har nå

vist seg at slike belagte granulat, etter forkomprimering, gir rå-emne-legemer med vesentlig større styrke enn dem som oppnås ved en belegging med et organisk bindemiddel, henhv. med vannglass alene.

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen ytterligere.

Eksempel 1

600 liter (50 kg) vermikulitt med kornstørrelse fra 0,5

til 3 mm blandes ved påsprøyting i en frittfall-blandeinnretning med 12 liter 10% vandig harpiksblanding, bestående av 85 molprosent fenolformaldehydharpiks og 15 molprosent ureaformaldehydharpiks, slik at kornene av den ekspanderte vermikulittfuktes jevnt over det hele. Det således fremstilte granulat med harpiksbelegg komprimeres jevnt i en egnet ikke-oppvarmet forpresseinnretning ved et trykk på ca. 1,5 kp/. cm 2til 50% av det opprinnelige volum, hvorved det oppnås et lite transporterbart presslegeme. Dette utherdes deretter i en presse forsynt med høyfrekvens og/eller ter-

misk oppvarming og under samtidig sammenpressing med dekk-

plater av kraftpapir som er belagt med harpiks på den ene side, ved et trykk på 2 til 3 kp/cm 2 og presstemperatur fra 150 til 170°C. Den pressede gjenstand fjernes varm fra formen og kuttes opp til ønsket format.

Ved utprøving med hensyn til brennbarhet forekom ingen kvelende eller brennbare damper eller gasser, og materialet glødet under flammeinnvirkning avhengig av den herskende temperatur. Etter fjerning av flammen var ingen etterbrenning synlig.

Det fremstilte byggematerial hadde en egenvekt fra 350 til 400 kg/ m 3 og en bøyefasthet fra 40 til 50 kg/cm 2.

Eksempel 2

For fremstilling av en blandingsharpiks-løsning katalyseres ett kmol fenol (94 kg), 0,15 kmol urea (9 kg) og 1,6 kmol formalde-hyd (120 kg) som, 40 vektprosent løsning med natronlut og blandingen kondenseres ved 80 til 100°C til en blandingsharpiks. Harpiksløsningen inndampes deretter ved vakuumdestiliasjon

til 70% faststoffinnhold.

600 liter (50 kg) vermikulitt med kornstørrelse fra 0,5 til 3

mm blandes ved påsprøyting i en frittfall-blandeinnretning med 12 liter av denne 10% blandingaharpiks-løsning på samme måte som i eksempel1.

Det således dannede granulat med harpiksbelegg videre-

behandles nå på samme måte som beskrevet i eksempel 1.

Eksempel 3

600 liter (50 kg) vermikulitt med kornstørrelse fra 0,5

til 3 mm sprøytes i en frittfall-blandeinnretning på den ene side med 5,4 1 (6,21 kg) av blandingsharpiksløsningen fremstilt i eksempel 2 og over en adskilt påsprøytings-innretning med 5,4 1 (8,10 kg) natriumhydroksyd-vannglass ved 48 til 5 0°C, slik, at kornene av den ekspanderte vermikulitt fuktes jevnt over det hele. Det således belagte granulat komprimeres jevnt i en egnet ikke-oppvarmet forpresseinnretning ved et trykk pa 1,5 kg/cm 2til 50% av det opprinnelige volum, hvorved det oppnås et lite transporterbart press-

legeme. Dette utherdes deretter i en presse forsynt med høyfrekvens og/eller termisk oppvarming under samtidig sammenpressing med trykkplater av kraftpapir, som på den ene side er belagt med harpiks, ved et trykk på 2 til 3

kg/cm 2 og en presstemperatur fra 150 til 170 C. Press-

legemet fjernes varmt fra formen og kuttes opp til ønsket format.

De fremstilte plateformede byggematerial-legemer har en egenvekt fra 350 til 400 kg/m 3 og en bøyefasthet fra 45 til 55 kp/cm 2.

Eksempel 4

Ved fremstilling av et plateformet byggemateriallegeme be-

nyttes samme fremgangsmåte som i eksempel 3, men med den for-skjell at 600 1 (50 kg) vermikulitt nå bare blandes med 4,2 1 (4, 83 kg) blandingsharpiksløsning, men med en større andel av vannglass, nemlig med 6,7 1 (10,05 kg) natriumhydroksyd-vannglass, av samme kvalitet som benyttes i eksempel 1.

Det oppnådde byggemateriallegeme hadde som i eksempel 3 en egenvekt fra 350 til 400 kg/m^ og en bøyefasthet fra 45 til 55 kp/cm 3, men pa grunn av den større andel av vannglass i forhold til organisk bindemiddel viste legemene en større brannfasthet.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et lett, spesielt plateformet, ikke-brennbart byggematerial med gode varmeisolerende egenskaper ved varmpressing av en blanding av uorganiske ekspansjonsmaterialer og et herdbart bindemiddel, spesielt inneholdende fenolharpiks og ureaharpiks, karakterisert vedat et granulat av ekspandert vermikulitt under omrøring besprøytes med det i vandig løsning foreliggende bindemiddel, det således limte granulat forkomprimeres ved romtemperatur i en fra pressen separert forpresseinnretning til en transporterbar presskake som deretter innføres i pressen og til slutt varmpresses og utherdes på i og for seg kjent måte.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat fuktighetsinnholdet i det limte granulat før varmpressingen reduseres til under 1%.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat varmpressingen skjer i en presse oppvarmet ved hjelp av høyfrekvent strøm.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3,karakterisert vedat under besprøytingen av granulatet med kunstharpiksblandingen innføres det i denne forsterknings-, henholdvis armerings-elementer.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4;karakterisert vedat den forkomprimerte presskake varmpresses sammen med på forhånd bindemiddel-belagte dekkplater.