NO861119L - Fremgangsmaate for fremstilling av farmdeler, saerlig bygningsplater. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av formdeler, særlig bygningsplater, av hydraulisk avbindbart materiale, armert med trefibre.

Det har i lang tid vært kjent formdeler, særlig plater

av sementmateriale, med innvendig armering bestående av tre-eller cellulosefibre.

De konvensjonelle tre-sementprodukter kjennetegnes ved

en overordentlig høy tre-bestanddel av ca. 25-40 vekt-%. Trefibrene som anvendes er relativt meget grove (trespon).

Det benyttes derved en del meget grove trefibre for fremstilling av platens midtsjikt, mens dekksjiktet inneholder finere fibre. Videre må de således fremstilte plater i tillegg gjennomgå en langtidspressing. Dette har hittil hindret en økonomisk gunstig fremstilling, særlig av relativt tynnveggede produkter med gode fasthetsegenskaper, særlig på lang sikt.

Fra DE-OS nr. 30 07 012 er det videre kjent en bygningsplate som er tilvirket av en fiber-bindemiddelblanding av trespon og sement med tilsetning av kjemikalier, og som foruten trespon inneholder armeringsfibre (glassfibre, cellulosefibre, syntetiske fibre, stenullfibre) for økning av bøyefast-heten. Platen fremstilles ved langfiltermetoden som muliggjør utretting av de ekstra armeringsfibre.

Det har vært ansett som utelukket å kunne fremstille en bygningsplate som bare er armert med trefibre og som likevel har tilstrekkelig bøyefasthet.

Selv om en slik fremgangsmåte kan synes relativt enkel

må det for slike bygningsplater, foruten de billige trefibre, dessuten anvendes kostbare armeringsfibre.

Oppfinnelsens formål er følgelig å angi en fremgangsmåte for fremstilling av formdeler under anvendelse av materialer som praktisk talt kan skaffes overalt, nemlig sement og arme-ringsf ibre av tre, som vil være klar til bruk uten kostbare forbehandlinger, slik at fremstillingen kan foregå på økonomisk gunstig måte. For de frembrakte produkter skal det derved oppnås optimale fasthetsverdier.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, for fremstilling av formdeler av hydraulisk avbindbart materiale, såsom sement, gips, kalk, som er armert med trefibre, kjennetegnes ved at bindemidlet, høyst 15 vekt% av blandingsvekten, blir tilsatt armerende trefibre og/eller trefiberbunter, samt vann, hvoretter det hele, ved hjelp av viklemetoden, bearbeides til plater på avvanningsmaskiner.

I visse tilfeller kan det være fordelaktig at det, foruten de armerende trefibre, også anvendes andre organiske fibre, eksempelvis for modifisering av produktets spesielle egenskaper, såsom dilatasjonsopptreden og porøsitet, eller for oppfyllelse av spesielle fasthetskrav.

Det vil fortrinnsvis anvendes trefibre av ulike finhets-grader.

De fibrene som fortrinnsvis kommer til anvendelse kan

for eksempel ha en lengde av 0,3-15 mm og en middeldiameter av 10-500U/m, alt etter tretypen som anvendes og den benyttede defibreringsmetode.

Før herdingen kan plater som er fremstilt i overensstemmelse med oppfinnelsen gjennomgå vilkårlig formgiving (f.eks. tilvirking av bølgeplater).

Denne fremstillingsmåte er overordentlig gunstig, økonomisk sett, særlig for tilvirking av relativt tynnveggede plater.

Grunnet anvendelse av en relativt stor vannmengde for til-beredning av grunnmasse, oppnås en jevn blanding og fordeling av trefibrene. Det er dermed skapt en grunnbetingelse for oppnåelse av de nødvendige fasthetsverdier. Da formdelene fremstilles på avvanningsmaskiner ved hjelp av viklemetoden, hvorved et antall materiallag som hvert for seg er relativt tynt, anbringes ovenpå hverandre, kan den optimale fiberfor-deling i grunnmassen bibeholdes med derav følgende sikkerhet for den ønskede fasthet (høye strekkfasthet) hos endeproduktet, med fremragende aldringsmønster.

Det hele tillater overraskende å arbeide med en stor tre-fiberandel (med eventuelle prosessfibre som sement-drøyer i matrisen), dvs. uten dyre tilsetningsfibre.

Ved at det i overensstemmelse med oppfinnelsen anvendes trefiberbunter vil, foruten de prismessige fordeler, oppnås etternevnte, vesentlige forbedringer i forhold til fiber-sementprodukter med kjemisk åpne cellulosefibre:

- en vesentlig mindre sprøgjøring

- en høy langtidsbestandighet hos trefibrene i totalprodukt-matrisen - en vesentlig bedre sammenbinding i matrisen, jevnført med de vanligvis benyttede, kjemisk åpne celluloser

- en større seighet

En formdel som er fremstilt i overenstemmelse med oppfinnelsen vil vanligvis omfatte ca. 7 vekt% trefibre, hvorav 60-80% grove og 20-40% fine, og 90 vekt% bindemiddel og til-setningsstoffer .

Finfibre:: vil i foreliggende tilfelle være av en finhetsgrad tilsvarende sikt med maskeantall over 100, mens grov-fibrenes finhetsgrad tilsvarer sikt med masketall under 100.

Forsøkseksempel

På en Hatschekmaskin ble det av nedenstående to blandinger tilvirket pressede plater som fikk herdne 28 dager i fukt-kammer med 100% relativ fuktighet og 25°C:

Den anvendte blandingen ifølge oppfinnelsen ble tilberedt som følger:

80 kg CTMP-treslip (CTMP = Kjemisk-termo-mekanisk masse) ble i løpet av 10 minutter blandet i lm 3 vann med 20 kg alu-miniumssulfat til en Silvopulper. Ifølge Bauer Mc Nett-sikt-analyse omfattet treslipen følgende fraksjoner:

Etter å være pumpet over i en horisontal-blander ble fibersuspensjonen videre fortynnet med 2 m^ vann, og 720 kg Portlandsement og 180 kg kalkstenmel ble tilsatt. Etter en blandingstid på ca. 10 minutter ble fibersuspensjonen, ved hjelp av et røreapparat, overført til Hatschek-maskinen og ytterligere tilsatt 80ppm polyakrylamid. På maskinen ble det, med syv omdreininger av formatvalsen, fremstilt plater av 6 mm tykkelse. Ved et spesifikt presstrykk av 250 bar ble halvparten av platene i løpet av 45 min. presset til en tykkelse av 4,9 mm mellom oljede metallplater.

Etter herdingen gjennomgikk prøvene en påskyndet aldrings-prosess. Denne aldringstest omfattet følgende sykler: 3 timers oppvarming ved hjelp av JR-lamper, tørking til

80°C.

9 timer med JR-lamper, tørking ved 80°C

3 timers avkjøling, tørking til 25°c

9 timer under vann ved 25°C

Etter 1,3,6 og 12 måneder ble prøvene strukket og de bruddmekaniske data for platene i vann-mettet tilstand bestemt. De angitte resultater i tabell II, at platene med trefibrene ifølge oppfinnelsen (blanding A) viste en utmerket aldrings-og langtidsbestandighet, mens platene med sulfatcellulose ble meget sprøgjort i løpet av et år med tydelig reduserte fasthetsegenskaper.

De fastslåtte verdier fremgår av nedenstående tabell.

Nedenstående sammensetninger ifølge oppfinnelsen er angitt som typiske eksempler:

Eksempel 1

Vanlige avbindingsbetingelser.

Eksempel 2

Vanlige avbindingsbetingelser

Eksempel 3

Pressing etter formgiving 400 - 1000 N/m<2>

under samtidig varmebehandling 50 - 95°C

Eksempel 4

Autoklavherding, begynnende 6 - 120 h etter avsluttet formgiving

Autoklavbetingelser 6 - 18 h ved 6-12 bar damptrykk.

Med prosessfibre, også benevnt filterfibre, er generelt ment fibrøse systemer,egentlig forsterkning av sementen. Disse fibre har som hovedoppgave å tilbakeholde sementen i strukturen under avvanning av fiber-sement-suspensjonen.

Av filterfibre som er egnet for eventuell anvendelse ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan cellulosefibre av enhver art, eksempelvis i form av kjemisk masse, treslip, papiravfall, tremel, celluloseholdig avfall fra søppeldestruk- eringsanlegg, osv. Det kan imidlertid også brukes ullfibre, silke eller "Fibrid", f.eks. av polyetylen.

Trefibrene kan, alt etter art og anvendelsesformål, tretypen og bearbeidelsen, forbehandles kjemisk eller fysisk.

Kjemisk forbehandling kan f.eks. omfatte mineralisering av trefibrene av aluminiumsulfat med henblikk på forbedring av sementavbindingen, forsterkningen av forbindelsen mellom matrise og fibre og forbedring av egenskapene i tilfelle av brann. For å redusere svellingstilbøyeligheten kan fibrene forbehandles fysikalsk med varme.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av formdeler, særlig bygningsplater, av trefiberarmert, hydraulisk avbindende materiale, karakterisert ved at bindemidlet, høyst 15 vekt% av blandingens tørrvekt, blir tilsatt armerende trefibre og/eller trefiberbunter og blandet med vann, hvoretter det hele, ved hjelp av vikleprosesser, bearbeides til plater på avvanningsmaskiner.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at bearbeidingen foregår ifølge Hatschek-eller Flow-on-metoden.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 og 2, karakterisert ved at vannandelene utgjør minst 300 vekt% og fortrinnsvis minst 400 vekt% av blandingens tørrvekt.

4. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1 - 3, karakterisert ved at trefiberandelen består av 60-80 % grov fiber og 20-40 % fin fiber.

5. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at trefibrene har en lengde av 0,3-15 mm, fortrinnsvis 0,5-6 mm, og en middeldiameter av 10-500 nm.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-5, karakterisert ved at det i blandingen, foruten det egentlige bindemiddel, også tilsettes fyllstoffer, såsom kalkstensmel, aske, slagg eller sand.

7. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved at det, foruten de armerende trefibre, også anvendes naturlige eller syntetiske finfibre som prosessfibre.

8. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at det, foruten de armerende trefibre, også anvendes andre organiske fibre.

9. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-8, karakterisert vedat det benyttes en blanding av følgende sammensetning:

10. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-8, karakterisert ved at det benyttes en blanding av følgende sammensetning:

og at platene, etter avsluttet formgiving, gjennomgår en pressing ved 400 til 1000 N/m <2> , samtidig med en varmebehandling ved 50 til 95°C i et tidsrom av 4-12 h.

11. Fremgangsmåte i samsvar med kravene 1-8, karakterisert ved at det benyttes en blanding av føl-gende sammensetning:

og at formstykkene, etter avsluttet formgiving, gjennomgår en autoklavherding.

12. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1 - 11, karakterisert ved at de tilvirkede plater gjennomgår en formgiving, eksempelvis korrugering, før herdingen .

13. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-12, karakterisert ved at de anvendte trefibre gjennomgår en formbehandling før bearbeidingen.

14. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1 - 12, karakterisert ved at hver plate er sammensatt av minst tre viklingslag hvor hvert lag har en tykkelse av maksimalt 1,5 mm. før pressingen.

15. Formdel, særlig bygningsplate, karakterisert ved at den er fremstilt i samsvar med et av kravene 1-14.